[發明專利]網聯交通下考慮自動駕駛車輛干擾的行人流交通仿真

在審

• 申請號: 202111526513.2
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114154349A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 任有;姜姍;林慧英;劉宏飛;閆冠;宗芳;宋佳琪;王靚喆
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林

本發明涉及一種在信號控制路口，智能網聯交通情況下自動駕駛車輛與行人具有相同路權情況下的雙向行人流交通仿真方法。步驟1、明確在有網聯自動駕駛車輛干擾時，行人過馬路的一般規則，步驟2、確定仿真中場景的基本信息，步驟3、元胞位置選擇判斷，步驟4、信息素模型更新，步驟5、判斷循環次數。步驟3分為步驟3.1、判斷行人所處的元胞位置，步驟3.2、判斷前方是否有車輛及前方元胞的狀態，步驟3.3、選擇下一時間步長的元胞位置。步驟4分為步驟4.1、被車輛占據的元胞信息素更新模型，步驟4.2、被右行行人占據的元胞信息素更新模型，步驟4.3、被左行行人占據的元胞信息素更新模型，步驟4.4、空元胞的信息素更新模型。

技術領域

本發明涉及在智能網聯交通背景下，自動駕駛車輛和行人具有相同路權混 行且無碰撞時行人流仿真分析領域，涉及一種基于元胞自動機理論的對信號控 制交叉口的雙向行人流通行情況的模擬仿真模型和仿真方法，為智能交通、車 路協同的發展提供理論基礎。

背景技術

隨著我國社會經濟和智能交通事業的高速發展，我國智能網聯自動駕駛車 輛保有量快速增長，自動駕駛車輛的數量逐年遞增，居民的出行量持續上升， 造成了交通壓力的不斷增加。尤其是在對行人交通行為的仿真分析中最典型的 場景——信號控制交叉口，行人過街與網聯自動駕駛車輛之間的相互干擾、沖 突是讓人們頭疼的常見問題，二者之間的矛盾則導致了交通秩序的嚴重惡化和 交通運行效率的下降，同時引發了擁擠、事故、環境與噪聲污染等一系列交通 問題。根據我國《道路交通安全法》規定：車輛經人行橫道時，應當減速行駛； 遇行人正在通過人行橫道，應當停車讓行。然而在實際情況中，目前普通車輛 停車禮讓行人的情況十分罕見，通常為減速禮讓或加速越過等情況，與此同時， 行人也存在嚴重的違章行為，然而行人在交通事故中往往是最弱勢的群體，且 行人總數多、行人違章法不責眾等問題也是我國交通事故率高的主要因素之一。 因此，在智慧交通事業的發展中，針對自動駕駛車輛保有量的增加，在自動駕 駛車輛與行人具有同等路權的基礎上，研究行人流仿真對保障交通系統的安全， 具有重要意義。由于行人的過街行為帶有隨意性和主觀性，所以我們采取離散 型模型來對行人流進行仿真分析。

通過對以往的資料和成果進行研究對比，我們發現采用元胞自動機模型較 為適用于行人流的仿真分析，并且在采用元胞自動機模型進行實驗模擬時，可 以引入方向參數、空格參數、前進參數和類別參數，以達到描述行人對交通情 況的判斷；同時，元胞自動機作為一個動力學演化模型，能夠簡潔大方的體現 行人的行走特性和位置選擇，并得到密度、流量等關系圖。

在此前的研究中，在采用元胞自動機進行行人流仿真的過程中，主要考慮 行人的行走特性，并沒有著重考慮同等路權的情況下自動駕駛車輛的干擾，本 發明提出了一種在信號控制交叉口結合交通規則下的，且基于元胞自動機理論 的雙向行人流仿真方法。

發明內容

為了克服現有元胞自動機模型中忽略了雙向行人流過街這一行為中網聯自 動駕駛車輛的干擾和影響，本發明提出了一種網聯交通下考慮自動駕駛車輛干 擾的行人流交通仿真。該方法應用元胞自動機技術，賦予網聯自動駕駛車輛與 穿戴智能網聯交通信息設備的行人具有相同的路權，考慮網聯自動駕駛車輛的 干擾情況，對信號控制路口的行人通過人行橫道時進行行人流仿真的方法。

本發明是采用如下技術方案實現的，結合附圖說明如下：

一種網聯交通下考慮自動駕駛車輛干擾的行人流交通仿真，包括以下步驟：

步驟1、明確在有網聯自動駕駛車輛干擾時，行人過馬路的一般規則，

當網聯自動駕駛車輛停在斑馬線上等待紅燈，即網聯自動駕駛車輛行駛方 向上紅燈時，行人過馬路有如下規則：

(1)當行人看到前方有車輛阻礙其通行時，會提前換道，換到沒有車輛的 元胞一側；

(2)當行人密度大的時候，對向行人之間的位置調換為常見，行人之間輕 微的摩擦是能接受的；