[發明專利]一種高速公路出口匝道客貨車協同控制方法、裝置和設備

有效

• 申請號: 202110605375.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113313949B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 林杉;許宏科;岳啟林;曹嘉晨;羅密;陳麗容;張騰;劉栩滔;劉佳;王慶遠;侯建華;宋曉軒
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/015;G08G1/052;G08G1/065;G08G1/08;G08G1/16
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 張舉

1.一種高速公路出口匝道客貨車協同控制方法，其特征在于，包括：

獲取高速公路出口匝道段分車型車輛的運行速度及密度；在高速公路主路出口控制段和高速公路出口匝道段安裝路側車路協同設備，構建高速公路車路協同環境；通過路側車路協同設備，獲取高速公路出口匝道路段分車型車輛的運行速度及密度、主線路段分車型車輛的運行速度；

根據出口匝道段分車型車輛的運行速度及密度，確定主路出口控制段的期望車速；

當主路段內側有客車駛出需求且需要變道時，檢測主路出口控制段貨車是否成隊列行駛、及貨車間距是否小于換道安全閾值；

當貨車成隊列行駛、且貨車間距小于換道安全閾值時，引導貨車加大貨車間距離；

當貨車間距離大于或等于換道安全閾值時，引導貨車以期望車速行駛；

所述根據出口匝道段分車型車輛的運行速度及密度，確定主路出口控制段的期望車速，包括：

根據出口匝道路段分車型車輛的運行速度及密度，確定速度和密度之間的關系：

式中：v為車輛行駛速度；v_f為暢行速度，表示當密度ρ很小時，車流在自由狀態下的最大速度；ρ_j為阻塞密度，表示當交通發生阻塞時，車速v趨近于0時的最大車流密度；ρ_m為最佳密度，道路系統充分發揮其功能；車流密度ρ趨于或等于最佳密度ρ_m時，車流出現跟馳現象；車流密度ρ大于最佳密度ρ_m時，車流開始處于擁擠狀態；

所述貨車間距為當前車輛與緊鄰前導貨車的車頭安全車距：

式中：v_n為當前車輛速度；v_n-1為后車車速；α、β_l、β、b₀為標定參數；

所述換道安全閾值為：

L_s＝L_b+L_a

式中：L_s為換道安全閾值；L_b為換道車輛和目標車道后車安全距離；L_a為換道車輛和目標車道前車安全距離；

所述換道車輛和目標車道后車安全距離為：

L_b＝(v_m-v_b)×(t_c+t_adj)+l_c+50

式中：v_m為換道車輛車速；v_b為目標車道后車車速；t_c為換道花費時間；t_adj為換道調整時間：l_c為換道客車的車身長度；

所述換道車輛和目標車道前車安全距離為：

L_a＝(v_m-v_a)×(t_c+t_adj)+l_c+50

式中：v_a為目標車道前車車速。

2.如權利要求1所述的高速公路出口匝道客貨車協同控制方法，其特征在于，還包括：

設置最大允許貨車隊列行駛數量，并使高速公路主線路段的貨車隊列行駛長度小于允許隊列長度。

3.如權利要求1所述的高速公路出口匝道客貨車協同控制方法，其特征在于，還包括：

當主路段內側有客車駛出需求但不需要變道、或主路出口控制段貨車不成隊列行駛時，引導貨車以期望車速行駛。

4.一種高速公路出口匝道客貨車協同控制裝置，其特征在于，包括：

數據采集模塊，用于獲取高速公路出口匝道段分車型車輛的運行速度及密度；

期望車速確定模塊，用于根據出口匝道段分車型車輛的運行速度及密度，確定主路出口控制段的期望車速；

檢測模塊，用于當主路段內側有客車駛出需求且需要變道時，檢測主路出口控制段貨車是否成隊列行駛、及貨車間距是否小于換道安全閾值；

車距加大模塊，當貨車成隊列行駛、且貨車間距小于換道安全閾值時，引導貨車加大貨車間距離；

引導行駛模塊，用于當貨車間距離大于或等于換道安全閾值時，引導貨車以期望車速行駛。

5.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1～3中任一項所述的方法的步驟。