[發明專利]一種保障自動駕駛交叉口通行安全的關鍵沖突點確定方法

有效

• 申請號: 202110049620.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112356836B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 龍科軍;劉洋;吳偉;鄒道興;郝威;向往
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W50/00;G08G1/0967
• 代理公司: 長沙中海宏圖專利代理事務所(普通合伙) 43224
• 代理人: 羅霞

本發明公開了一種保障自動駕駛交叉口通行安全的關鍵沖突點確定方法，屬于智能交通控制領域。在自動駕駛交叉口無信號控制情況下，自動駕駛車輛通過計算到達路徑上沖突點的時間避免沖突，針對路徑上沖突點確定關鍵沖突點，車輛根據關鍵沖突點進行控制；首先獲取交叉口信息，建立直角坐標系，計算交叉口內部每條路徑的方程、沖突點坐標；車輛經過沖突點后更新沖突點時刻，根據更新后的時刻和沖突點位置進行迭代篩選，得到篩選后沖突點集合；在集合內選取基準點，判斷從基準點時刻出發以最快速度是否通過每個沖突點，根據通過情況更新基準點時刻，確定最后一次更新基準點時刻的點為關鍵沖突點，本發明在確保交叉口通行安全的前提下提高控制效率。

技術領域

本發明屬于智能交通控制領域，涉及城市道路針對自動駕駛車輛通過交叉口的交通控制技術領域，更具體地說，涉及一種保障自動駕駛交叉口通行安全的關鍵沖突點確定方法。

背景技術

許多研究均表明，自動駕駛環境下，相較于信號控制交叉口，車輛相互穿插通過無信號控制交叉口的通行效率更高，因此自動駕駛環境下交叉口無信號控制是未來城市交叉口交通控制的發展趨勢。

在無信號控制交叉口，多輛不同方向的自動駕駛車輛通過交叉口，勢必存在沖突，如何避免沖突主要有兩種方法，一種是對所有即將進入交叉口的車輛兩兩組合，判斷兩輛有沖突的車輛如何安全通過一個沖突點，這種方法在交通量小時有效，當交通量增大、沖突點較多時，控制模型的計算次數呈階乘級增長，計算很難滿足時效性要求，甚至得不到可行解，在這種控制架構下，較多研究以車速恒定為前提，如果考慮優化車輛行駛速度，行駛速度和到達沖突點時間互為約束，得不到可行解；另一種控制方法是每次只考慮一輛車通過所在路徑上所有沖突點，在此之前有若干車輛已經通過交叉口，更新了每個沖突點的時刻，車輛只需要在每個沖突點的時刻后到達沖突點即可保證不會與其他車輛發生沖突，但安全通過某個沖突點不能保證安全通過路徑上其他的沖突點，這就需要對車速進行多次優化調整，以滿足通過路徑上所有沖突點時安全，主要存在兩方面的問題：首先導致車輛頻繁調整車速，嚴重影響舒適性，其次在實際求解模型時發現，當沖突點多時，模型求解難度增加。

若能通過建立一種規則或方法，在每條路徑上，根據已通過交叉口車輛更新沖突點的時刻，找出關鍵的沖突點，該路徑上的車輛只需針對該關鍵沖突點調整行駛速度，無論行駛車速如何，均能安全經過其余所有沖突點。如何動態尋找每條路徑上的關鍵點，是本發明需要解決的問題。

經對現有技術的文獻檢索發現，已有針對“自動駕駛交叉口”的文獻，主要研究自動駕駛環境下交叉口的交通管控方法，暫無專門針對關鍵沖突點確定方法的研究。

發明內容

本發明目的是為了克服上述技術存在的不足，提出一種保障自動駕駛交叉口通行安全的關鍵沖突點確定方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種保障自動駕駛交叉口通行安全的關鍵沖突點確定方法，包括如下步驟：

步驟1：確定交叉口大小、進口道和出口道的車道數、每條車道的寬度，對車道編號，在交叉口建立直角坐標系，用直線方程或曲線方程刻畫從交叉口進口道到出口道的每條路徑，將路徑方程聯立，求得路徑間沖突點的坐標，沖突點按類型可分為分流沖突點、合流沖突點、交叉沖突點，根據路徑的走向對沖突點進行編號；r表示路徑，R表示路徑的集合，r∈R，p_r,i表示路徑r上第i個沖突點，坐標為(x_r,i,y_r,i)，Ω_r⁽⁰⁾表示路徑r上所有沖突點的集合，其中p_r,i∈Ω_r⁽⁰⁾；

步驟2：當沒有車輛通過沖突點時，沖突點的時刻為0，當車輛進入交叉口通過沖突點后，更新沖突點的時刻，根據更新后沖突點的時刻對路徑上所有沖突點進行篩選，得到每條路徑篩選后的沖突點集合；