[發(fā)明專利]智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流環(huán)境下二次交通事故預防控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011030953.4
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112233418B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 徐鋮鋮;彭暢;王煒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;H04W4/40;H04W84/18;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

本發(fā)明提出了智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流環(huán)境下二次交通事故預防控制方法。在事故發(fā)生后，交管中心基于攝像頭獲取的實時交通流數(shù)據(jù)評估事故影響與上游交通狀態(tài)。一方面控制事故斷面上游2000米范圍內(nèi)的RSU設備發(fā)布安全信息，并通過車車通信轉(zhuǎn)發(fā)，向網(wǎng)聯(lián)車提前告知下游事故狀況。另一方面控制不同斷面處的可變信號標識與RSU設備共同發(fā)布可變限速控制指令，引導上游來車提前于上游自由流段提前減速以降低二次事故風險，并提高城市快速路通行能力?？刂浦噶畈煌ㄟ^車車通信轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明基于深度強化學習算法優(yōu)化控制模型。設置獎勵函數(shù)時兼顧安全與效率兩項指標，并設置懲罰因子以引導模型學習更簡潔合理的控制策略。模型采用演員?評論家框架優(yōu)化。

技術領域

本發(fā)明屬于道路交通安全預警、道路交通安全設計、智能交通管理與控制技術領域，尤其涉及一種智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流環(huán)境下二次交通事故預防控制方法。

背景技術

快速道路屬于少數(shù)能提供完全不間斷高速交通流的公路設施類型，在區(qū)域交通運輸體系中起骨架作用，而事故的發(fā)生會形成固定瓶頸，造成傷亡與財產(chǎn)損失，還會產(chǎn)生額外的排放和能源浪費。另外，事故的發(fā)生還可能引發(fā)二次事故，不僅進一步加劇已有事故的影響，還會極大危害應急人員的生命健康。因此對二次事故發(fā)生概率及嚴重程度的有效控制即是事故預防管理領域的重要任務。

事故發(fā)生后會在上游形成一定的空間影響范圍。在該范圍內(nèi)交通處于低速擁擠狀態(tài)，而范圍之外交通則處于自由流狀態(tài)。處于自由流狀態(tài)的上游來車進入事故影響范圍時不可避免地需要劇烈減速，這一沿縱向的強烈速度差將產(chǎn)生較大的二次事故風險，且該處也是最容易發(fā)生較嚴重二次事故的位置。

動態(tài)限速控制技術以此出發(fā)，基于探測器獲取的交通信息在事故發(fā)生后于上游交通條件較好處發(fā)布合理限速建議以降低二次事故風險。上游減速車輛將在其前方形成一段空隙，有助于已有擁擠隊列的消散。同時減速車輛也會在其后方形成新的減速瓶頸，減速瓶頸的出現(xiàn)使得上游自由流狀態(tài)與下游低速擁堵狀態(tài)之間產(chǎn)生一過渡狀態(tài)，緩和了縱向速度的變化梯度。綜上所述動態(tài)限速控制技術既壓縮了事故的影響范圍，也緩和了縱向速度差，從而改善事故影響、降低二次事故發(fā)生概率與嚴重程度。

車載自組網(wǎng)是目前交通運輸領域發(fā)展的重要方向之一。路段內(nèi)具有通信功能的網(wǎng)聯(lián)車配合RSU設備通過車車、車路通信組網(wǎng)?？刂浦行目山柚鶵SU對網(wǎng)聯(lián)車發(fā)布安全信息或控制指令。網(wǎng)聯(lián)車也可借車車通信獲取更豐富、準確的路段交通信息，從而表現(xiàn)出更準確、合理的交通行為，而網(wǎng)聯(lián)車行為的改變也會約束引導其它常規(guī)車，從而改善整體交通環(huán)境。與傳統(tǒng)手段相比，車載自組網(wǎng)技術在為網(wǎng)聯(lián)車提供超視距交通信息或控制指令時具有斷面更連續(xù)、效果更穩(wěn)定、駕駛員獲取信息更豐富等優(yōu)點，在二次事故預防領域具有廣闊的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提出智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流環(huán)境下二次交通事故預防控制方法，通過可變限速控制降低快速道路事故發(fā)生后受迫減速等行為形成的追尾等二次事故風險。

技術方案：為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流環(huán)境下二次交通事故預防控制方法，該方法包括以下步驟：

1)構建智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流環(huán)境下二次交通事故預防控制系統(tǒng)，包括信息指令發(fā)布設備、交通數(shù)據(jù)采集設備、控制模型(Actor)與評價模型(Critic)，交通指令發(fā)布設備與交通數(shù)據(jù)采集設備沿快速道路布設，控制模型與評價模型均為神經(jīng)網(wǎng)絡模型?？刂颇Ｐ团c評價模型共同組成控制-評價模型(Actor-Critic)；