[發明專利]一種結合預先決策與動態調整的無信控交叉口仿真控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202110466280.5
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113312732B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王昊;付之兵
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G08G1/07
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周科技

1.一種結合預先決策與動態調整的無信控交叉口仿真控制方法，其特征在于，該方法具體步驟如下：

步驟一：構造無信控交叉口仿真環境，確定車道數據，確定主、次路車流的運行指標，確定車輛行駛采用的動力學模型，定義模型參數指標，確定仿真時間步長；

步驟二：根據無信控交叉口通行規則，明確不同車流通行優先權；優先權最高的車流在通過交叉口時車輛狀態變化僅受同車道前車影響，不受其他低優先級流向車輛影響；

步驟三：對交叉口各進口道車流進行行駛軌跡規劃，確定各主次路不同轉向車流軌跡相交的沖突點位置坐標；

針對每個沖突點分別建立沖突點時間集合，存儲將發生沖突的兩個不同優先級車流中高優先級車流中的車輛到達其行駛軌跡上相應沖突點時間；

步驟四：仿真模擬低優先級車流初步穿行軌跡，針對低優先級車流穿行高優先級車流沖突點類型比較穿行間隙，實現低優先級車流穿行方案預先決策；

步驟五：無信控交叉口車流通行影響按通行優先級由高到低層層向下傳遞，在每一仿真時間步內對低優先級車流穿行交叉口的過程中進行預演軌跡的動態調整；

通過調整車輛動力學模型參數實現在進入交叉口過程中規避高優先級車流，順利實現穿行。

2.根據權利要求1所述的一種結合預先決策與動態調整的無信控交叉口仿真控制方法，其特征在于，步驟一中，所述車道數據包括車道長寬、數量、類型、交叉口物理區長寬；所述車流的運行指標，包括車輛產生時間、速度、加速度、轉向、車長以及車輛在交叉口物理區及進出口車道行駛軌跡曲線；

構造的無信控交叉口各個進口道為雙向雙車道，車輛生成模型中車型分為小型車和中型車，車輛行駛采用動力學模型為IDM模型；

模型自由行駛速度、最大加減速度參數根據無信控交叉口速度限制條件、駕駛者行駛舒適度條件和交叉口物理區長寬限制條件共同進行設置；

在各進口道上游路段，車輛自由跟馳行駛，而接近交叉口的減速路段，主路左右轉車輛需減速慢行，次路車流中所有轉向車流均需在減速路段減速停車，等待可穿越間隙通過。

3.根據權利要求1所述的一種結合預先決策與動態調整的無信控交叉口仿真控制方法，其特征在于，步驟二中無信控交叉口，不同轉向的交通流，其通行優先權分為四個等級，從高到低優先級的車流依次為：

一級的車流：主路直行、主路右轉；二級的車流：主路左轉、次路右轉；三級的車流：次路直行；四級的車流：次路左轉。

4.根據權利要求1所述的一種結合預先決策與動態調整的無信控交叉口仿真控制方法，其特征在于，步驟三中沖突點時間集合ConM(i，j)用于存儲高優先級交通流M內車輛i按其軌跡行駛至第j個沖突點所需時間t(i，j)，計算公式如下

式中L(i，j)是指車輛i在其行駛軌跡上到達沖突點j的距離，當車輛i通過相應沖突點后，L(i，j)值為負值，V是指當前仿真時間內車輛i平穩行駛速度，a是指當前仿真時間內車輛i加速度，δ是一個比較閾值；

通過此公式計算的時間是對高優先級車輛i到達沖突點的初步判別時間，在無信控交叉口中用于主路左轉及次路車輛考慮穿行的預先決策。

5.根據權利要求1所述的一種結合預先決策與動態調整的無信控交叉口仿真控制方法，其特征在于，步驟四中每一個仿真時間步，執行以下操作：

明確低優先級車輛在交叉口行駛軌跡上穿越高優先級車流的各沖突點和被穿越的高優先級車流到達相對應沖突點時間集合；

通過微觀仿真推演低優先級車輛行駛軌跡和通過各沖突點的時間序列T_k；

當低優先級車輛穿越各沖突點時間T_k均滿足高優先級車流到達相應沖突點k時間的可穿越間隙gap_k時，即T_k+Δy＜gap_k，車輛按照仿真預測結果決定穿越；否則進行等待，完成低優先級車輛穿行方案預先決策；

其中Δy是初始預判時針對沖突點k類型設置的穿行誤差閾值。