[發(fā)明專利]一種結(jié)合預(yù)先決策與動(dòng)態(tài)調(diào)整的無信控交叉口仿真控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110466280.5
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113312732B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王昊;付之兵
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G08G1/07
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 周科技

本發(fā)明公開了一種結(jié)合預(yù)先決策與動(dòng)態(tài)調(diào)整的無信控交叉口仿真控制方法及裝置，構(gòu)建無信控交叉口仿真環(huán)境，確定車輛動(dòng)力學(xué)模型，明確仿真參數(shù)設(shè)置；明確車流通行優(yōu)先權(quán)及影響關(guān)系；確定車輛軌跡沖突點(diǎn)，建立沖突點(diǎn)時(shí)間集合存儲高優(yōu)先級車流到達(dá)時(shí)間序列；仿真模擬低優(yōu)先級車流初步穿行軌跡，針對沖突點(diǎn)類型比較穿行間隙，實(shí)現(xiàn)穿行預(yù)先決策；分析低優(yōu)先級車流決策沖突情形，對產(chǎn)生沖突車流軌跡動(dòng)態(tài)調(diào)整。本發(fā)明提供的方法針對無信控交叉口車輛穿行多個(gè)高優(yōu)先級車流場景研究，在考慮車輛穿越?jīng)_突點(diǎn)類型及次序?qū)嚵鞔┬蓄A(yù)先決策影響，針對車流組織過程中決策沖突現(xiàn)象，動(dòng)態(tài)調(diào)整低優(yōu)先級車流的行駛軌跡，使無信控交叉口車輛仿真更為準(zhǔn)確全面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通仿真控制領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)合預(yù)先決策與動(dòng)態(tài)調(diào)整的無信控交叉口仿真控制方法及裝置。

背景技術(shù)

無信號控制交叉口主要適用于城市支路之間相交或交通量較小的支路與干道的相交處，在城市交通整體網(wǎng)絡(luò)中普遍存在。無信號控制交叉口因自身交通流量少的特點(diǎn)，故其通行能力與服務(wù)水平對于整個(gè)城市交通網(wǎng)絡(luò)的整體通行能力影響并不顯著，但又因其連接支路交通車流，故承載了城市交通網(wǎng)絡(luò)部分通達(dá)性特征，對交叉口周邊部分地區(qū)的交通組織和通行能力產(chǎn)生一定影響。目前，針對無信號控制交叉口的仿真研究主要集中于對交叉口內(nèi)兩股或是三股直行車流間進(jìn)行展開，對于整個(gè)無信控交叉口內(nèi)多股不同轉(zhuǎn)向車流相互交錯(cuò)的仿真控制研究較少。同時(shí)，針對次路車流穿越主路車流的這一復(fù)雜場景，現(xiàn)有研究缺乏次路車流穿越形式的考慮，研究成果多集中于交叉沖突這種簡單沖突形式，且次路車流的穿越?jīng)Q策往往僅靠某一時(shí)刻的狀態(tài)做出判定，未考慮穿越車流時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行軌跡這一過程。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種結(jié)合預(yù)先決策與動(dòng)態(tài)調(diào)整的無信控交叉口仿真控制方法及裝置，針對無信控交叉口內(nèi)不同方向的多股車流交互行為進(jìn)行研究，而非僅考慮少數(shù)幾股相交車流，同時(shí)，考慮了無信控交叉口車流間可能出現(xiàn)的決策沖突問題，對低優(yōu)先級車流的行駛軌跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使無信控交叉口仿真控制更為準(zhǔn)確全面。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種結(jié)合預(yù)先決策與動(dòng)態(tài)調(diào)整的無信控交叉口仿真控制方法，具體步驟如下：

步驟一：構(gòu)造無信控交叉口仿真環(huán)境，確定車道數(shù)據(jù)，確定主、次路車流的運(yùn)行指標(biāo)，確定車輛行駛采用的動(dòng)力學(xué)模型，定義模型參數(shù)指標(biāo)，確定仿真時(shí)間步長；

步驟二：根據(jù)無信控交叉口通行規(guī)則，明確不同車流通行優(yōu)先權(quán)及相互影響；

步驟三：對交叉口各進(jìn)口道車流進(jìn)行行駛軌跡規(guī)劃，確定各主次路不同轉(zhuǎn)向車流軌跡相交的沖突點(diǎn)位置坐標(biāo)；

針對每個(gè)沖突點(diǎn)分別建立沖突點(diǎn)時(shí)間集合，存儲將發(fā)生沖突的兩個(gè)不同優(yōu)先級車流中高優(yōu)先級車流中的車輛到達(dá)其行駛軌跡上相應(yīng)沖突點(diǎn)時(shí)間；

步驟四：仿真模擬低優(yōu)先級車流初步穿行軌跡，針對低優(yōu)先級車流穿行高優(yōu)先級車流沖突點(diǎn)類型比較穿行間隙，實(shí)現(xiàn)低優(yōu)先級車流穿行方案預(yù)先決策；

步驟五：無信控交叉口車流通行影響按通行優(yōu)先級由高到低層層向下傳遞，在每一仿真時(shí)間步內(nèi)對低優(yōu)先級車流穿行交叉口的過程中進(jìn)行預(yù)演軌跡的動(dòng)態(tài)調(diào)整；

通過調(diào)整車輛動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)實(shí)現(xiàn)在進(jìn)入交叉口過程中規(guī)避高優(yōu)先級車流，順利實(shí)現(xiàn)穿行。

作為優(yōu)選，步驟一中，所述車道數(shù)據(jù)包括車道長寬、數(shù)量、類型、交叉口物理區(qū)長寬；所述車流的運(yùn)行指標(biāo)，包括車輛產(chǎn)生時(shí)間、速度、加速度、轉(zhuǎn)向、車長以及車輛在交叉口物理區(qū)及進(jìn)出口車道行駛軌跡曲線；

構(gòu)造的無信控交叉口各個(gè)進(jìn)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(dòng)力學(xué)模型為IDM模型；

模型自由行駛速度、最大加減速度參數(shù)根據(jù)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(qū)長寬限制條件共同進(jìn)行設(shè)置；