[發(fā)明專利]一種車路協(xié)同環(huán)境下的信號協(xié)同控制方法、裝置及存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113538936B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王昊;董長印;巴貝爾
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/00
• 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)明公開了一種車路協(xié)同環(huán)境下信號協(xié)同控制方法，方法包括：獲取目標交叉口進口道的交通設(shè)施信息；獲取智能網(wǎng)聯(lián)車隊的運行狀態(tài)信息；若智能網(wǎng)聯(lián)車隊距離交叉口進口道停車線為預(yù)設(shè)的交叉口信息交互時間時，智能網(wǎng)聯(lián)車隊行駛方向為綠燈，計算保證智能網(wǎng)聯(lián)車隊能通過該交叉口的綠燈理論最小剩余時間，并以此確定最終的綠燈時長；若智能網(wǎng)聯(lián)車隊距離交叉口進口道停車線為預(yù)設(shè)的交叉口信息交互時間時，智能網(wǎng)聯(lián)車隊行駛方向為紅燈，計算下一周期綠燈應(yīng)滿足的最短時間，并以此確定下一周期最終的綠燈時長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通控制領(lǐng)域，具體涉及一種車路協(xié)同環(huán)境下的信號協(xié)同控制方法。

背景技術(shù)

隨著計算機、車輛工程、無線通信等領(lǐng)域核心技術(shù)的突破和不斷推進，智能網(wǎng)聯(lián)汽車、無人駕駛汽車作為汽車未來的發(fā)展方向，對于汽車行業(yè)、交通運輸行業(yè)有著深遠的影響，科研人員不斷在技術(shù)上實現(xiàn)突破，不斷完善智能車的各項性能指標，使道路交通安全和交通效率不斷提高。

在智能網(wǎng)聯(lián)車運行過程中，為達到較高的運行效率，智能網(wǎng)聯(lián)車輛在道路中會呈單條車隊形式行駛，本發(fā)明探討在車路協(xié)同下智能網(wǎng)聯(lián)車隊通過交叉口的情況，為使智能網(wǎng)聯(lián)車隊能夠在盡可能短的時間內(nèi)全部通過交叉口，需要從空間和時間兩個角度進行研究，在空間上，若智能網(wǎng)聯(lián)車隊到達交叉口時，車隊運行方向為紅燈，則需要將智能網(wǎng)聯(lián)車隊打散到進口道車隊運行方向的各條車道上，若車隊運行方向是綠燈，則在通過交叉口時保持智能網(wǎng)聯(lián)車的單條車隊形式；在時間上，若智能網(wǎng)聯(lián)車隊到達交叉口時，車隊運行方向為紅燈，則需要調(diào)整下一周期智能網(wǎng)聯(lián)車隊運行方向的綠燈時間，使智能網(wǎng)聯(lián)車隊能夠在下一周期全部通過交叉口，若車隊運行方向為綠燈，則判斷是否需要延長該相位的綠燈時間，以保證智能網(wǎng)聯(lián)車隊能夠在當前相位全部通過交叉口，總體而言，就是需要在車路協(xié)同的環(huán)境下，使智能網(wǎng)聯(lián)車隊能夠盡可能迅速地通過交叉口。已有研究中，中國專利CN201410500292.5提出了一種信號交叉口車路協(xié)同避免公交車沖突方法，通過車路協(xié)同控制信號燈給予公交車優(yōu)先通行的專用相位，從而避免了沖突的發(fā)生；中國專利CN201910445327.2提出了一種基于車路通信的連續(xù)交叉口協(xié)同優(yōu)化方法，以交叉口群作為車路協(xié)同的控制研究對象，分析車路協(xié)同環(huán)境下交叉口控制方案對相鄰交叉口群協(xié)調(diào)關(guān)系的擾動，實現(xiàn)了交叉口群的通行效率最優(yōu)。總體而言，現(xiàn)有針對智能網(wǎng)聯(lián)車的車路協(xié)同研究多集中于從信號配時優(yōu)化的角度實現(xiàn)單輛智能網(wǎng)聯(lián)車的運行效率最優(yōu)，很少考慮由多輛不同模式的智能網(wǎng)聯(lián)車組成的智能網(wǎng)聯(lián)車隊從車道分配和信號配時兩個角度進行的車路協(xié)同優(yōu)化，以實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)車通過交叉口的效率最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提出一種車路協(xié)同環(huán)境下的信號協(xié)同控制方法，基于交叉口的現(xiàn)有信號配時和車道劃分、以及智能網(wǎng)聯(lián)車隊的運行狀態(tài)信息，以智能網(wǎng)聯(lián)車隊和信號配時方案為研究對象，以紅燈時長、車道數(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)車隊車頭時距、車隊長度、大車比例為基礎(chǔ)，為保證智能網(wǎng)聯(lián)車隊能夠至少在下一周期內(nèi)全部通過交叉口，計算信號配時方案中智能網(wǎng)聯(lián)車隊運行方向的綠燈時間應(yīng)滿足的最短時間，以此為依據(jù)確定調(diào)整后該相位最終的綠燈時長，并執(zhí)行所確定的交叉口信號協(xié)同控制方法。使智能網(wǎng)聯(lián)車隊在交叉口的運行效率大大提高，進而提高了智能網(wǎng)聯(lián)車輛的通行效率。

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：一種車路協(xié)同環(huán)境下信號協(xié)同控制方法，該方法包括如下步驟：

(1)獲取目標交叉口進口道的交通設(shè)施信息，所述交通設(shè)施信息包括交叉口信號配時方案和進口道車道劃分；

(2)獲取智能網(wǎng)聯(lián)車隊距離交叉口進口道停車線的時間為t秒時的運行狀態(tài)信息，所述智能網(wǎng)聯(lián)車隊的運行狀態(tài)信息包括智能網(wǎng)聯(lián)車隊的車輛數(shù)、大型車比例、車頭時距、小型車換道的延誤時間，假定智能網(wǎng)聯(lián)車隊以單條車隊形式行駛，其中，t為預(yù)設(shè)的交叉口信息交互時間；

(3)若智能網(wǎng)聯(lián)車隊距離交叉口進口道停車線t秒時智能網(wǎng)聯(lián)車隊行駛方向的信號燈為綠燈，計算智能網(wǎng)聯(lián)車隊能通過的該相位綠燈的理論最小剩余時間，若綠燈的實際剩余時間小于理論最小剩余時間，將該相位的綠燈時間延長至理論最小綠燈時間；