CN109671287A - 一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统及方法 - Google Patents

一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统及方法 Download PDF

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徐良杰
安树科
罗浩顺
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Wuhan University of Technology WUT
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Abstract

本发明公开了一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统及方法。本发明系统包括OBD信息解析模块、车辆定位模块、微处理器、车载显示器、车辆无线通信模块、终端无线通信模块以及远程终端。本发明方法将车辆实时速度以及位置无线传输至远程终端进行预处理；远程终端根据交叉口车辆通行状态构建车辆纵向加速度模型；远程终端设计换道控制条件；远程终端判断若车辆满足换道控制条件，根据车辆纵向加速度模型得到换道车辆以及目标车道后车在换道过程中纵向加速度；远程终端将换道车辆以及目标车道后车在换道过程中纵向加速度无线传输至对应车辆的微处理器，通过速度转化方法得到速度信息，并传输至车载显示器进行显示。本发明提高了换道安全性。

Description

一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统及方法
技术领域
本发明涉及交叉口控制研究领域，尤其涉及一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统及方法。
背景技术
随着车路协同技术和智能网联车技术的发展，针对智能网联车的协同控制成为了研究的热点问题。作为城市道路系统的关键节点，交叉口的通行效率、节能减排和行车安全问题有望基于车路协同技术得到根本性的解决。通过车路协同技术可以获得路段车辆的位置、速度、加速度和换道需求等车辆信息，还可以获得信号灯状态和车道划分等道路信息，为车辆的协同控制提供了基础。
在速度引导方面的研究中，部分学者建立了单车辆速度引导模型，在一定程度上降低了车均延误，但是随着交通流饱和度的增大，其引导作用趋于失效；另外一些学者考虑了信号相位状态对优化速度的影响，进而提出了考虑信号相位的车辆跟驰模型，此种方法虽然在一定程度上提高了绿灯相位的通行能力，但是对本周期不能通过的车辆的优化效果并不明显。龙科军等在干线车速引导中考虑了信号灯状态和车辆位置之间的关系，但是其并未考虑在引导过程中前方车辆的速度波动对引导车辆的影响，亦没有分析引导过程车辆的时空状态变化情况，引导策略过于理想化。
交叉口既是城市的重要节点，又是道路交通流的分流点，因而车辆在交叉口附近行驶过程中由于目的地的不同将存在必要的换道行为。此种必需的换道行为与城市快速路或高速公路为追求更舒适的驾驶环境的换道目的有所差别。因而在车辆换道方面的研究，大量学者基于换道规则、博弈论理论和换道概率方面，针对一般道路做了深入研究，很少涉及城市道路交叉口。另外He等虽然基于IDM模型，考虑了交叉口附近换道车辆、相邻后车和目标车道后车的协同控制模型，在一定程度上提高了换道的能力，但是其换道方法是基于固定的换道时间，与实际交通流不符。
根据以上分析，目前针对速度引导和换道方面的研究很多，但是主要还是分别研究速度引导和换道，很少考虑信号交叉口的速度引导和换道行为协同控制。因此建立信号交叉口附近的速度引导和换道的协同控制方法是非常有必要的，不仅有助于车路协同技术的发展应用，同时对于提升信号交叉口的运行效率和安全水平具有重要意义。
发明内容
针对以上不足，本发明提供了一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统及方法。
本发明系统的技术方案为一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统，其特征在于包括：OBD信息解析模块、车辆定位模块、微处理器、车载显示器、车辆无线通信模块、终端无线通信模块以及远程终端；
所述OBD信息解析模块与所述微处理器通过导线连接；所述车辆定位模块与所述微处理器通过导线连接；所述微处理器与所述车辆无线通信模块通过导线连接；所述车载显示器与微处理器通过导线连接；所述车辆无线通信模块与所述终端无线通信模块通过无线通信方式连接；所述终端无线通信模块与所述远程终端通过导线连接。
步骤1：将加速度控制的交叉口车辆引导控制系统通过所述OBD信息解析模块与车辆OBD接口连接，通过OBD信息解析模块采集各车道车辆实时速度，通过车辆定位模块采集车辆实时位置，将车辆实时速度以及车辆实时位置无线传输至远程终端进行预处理；
步骤2：远程终端根据交叉口车辆通行状态构建车辆纵向加速度模型；
步骤3：远程终端设计换道控制条件；
步骤4：远程终端判断若车辆满足换道控制条件，根据车辆纵向加速度模型对换道车辆进行纵向加速度控制得到换道车辆在换道过程中纵向加速度，根据车辆纵向加速度模型对目标车道后车进行纵向加速度控制得到目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
步骤5：远程终端分别将换道车辆在换道过程中纵向加速度和目标车道后车在换道过程中纵向加速度无线传输至对应车辆的微处理器，对应车辆的微处理器通过速度转化方法得到速度信息，并传输至车载显示器进行显示；
作为优选，步骤1所述车道为r，车道编号自左向右依次为1、2…L，步骤1中所述车辆实时速度为vr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的速度，步骤1中所述车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))，p∈{1，2，3…N}，t≥0，xr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的横坐标，yr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的纵坐标，交叉口的坐标为(0,0)；
步骤1中所述无线传输为：
微处理器将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))传输至车辆无线通信模块，车辆无线通信模块将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))通过无线通信方式传输至终端无线通信模块，终端无线通信模块将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))传输至远程终端，由于同车道的yr,p(t)近似相近，可以根据yr,p(t)值确定车辆的车道信息，假设xr,1(t)<xr,2(t)<…xr,N(t),则远程终端根据接收到的横坐标xr,p(t)值对本车道车辆进行排序并标号；
步骤1中所述远程终端进行预处理为：
统计交叉口前排队车辆数量以及车辆p前方非排队车辆数量，具体为：
p-1为车辆p前方所有车辆；
远程终端统计vr,1(t),vr,2(t),...,vr,p-1(t)中车辆速度为0的车辆数量为mr即r车道交叉口前排队车辆数量，车辆速度大于0的车辆数量为nr即r车道交叉口前排队车辆数量即车辆p前方非排队车辆数量，(p-1)＝nr+mr；
作为优选，步骤2中所述交叉口车辆通行状态构建车辆纵向加速度模型为：
若当前信号相位为绿灯且本周期能车辆能通行，则车辆纵向加速度模型为：
若当前相位为红灯或虽然为绿灯但本周期车辆不能通行，则车辆纵向加速度模型为：
其中：Vmax是路段的最大限速，vr,p(t)是t时刻r车道上车辆p的速度，是t时刻r车道上车辆p距离交叉口的距离，xr,p(t)是t时刻车辆p的横坐标，tk+1是下一周期绿灯开始时刻，mr是r车道交叉口前排队车辆数量，nr是r车道交叉口前排队车辆数量即车辆p前方非排队车辆数量，(p-1)＝nr+mr，是车辆p前方非排队车辆j的最小跟驰间距，Vr,j(t)是t时刻车辆j的速度，是排队车辆i的排队间距，是车辆i以饱和车流通过交叉口的速度，qr,p(t)是在t时刻车辆p的跟驰裕度控制项：
qr,p(t)＝H(Δxr,p(t)-(dmin+h1vr,p(t)))(vr,p-1(t)-vr,p(t))
其中：Δxr,p(t)＝(xr,p-1(t)-xr,p(t))是相邻两车之间的跟驰间距，dmin是相邻车辆的安全间距，h1是驾驶员的反应时间；
作为优选，步骤3中所述换道控制条件为：
若r＝1，则换道车辆满足换道控制条件；
若2≤r≤L-1，或则换道车辆满足换道控制条件；
若r＝L时，则换道车辆满足换道控制条件；
其中，和为换道车辆与相邻车道前车的跟驰间距，dmin是相邻车辆的安全间距，h1是驾驶员的反应时间，vr,p(t)是t时刻换道车辆p的速度；
作为优选，步骤4中所述根据车辆纵向加速度模型对换道车辆进行纵向加速度控制为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，是通过车辆纵向加速度模型计算得到的t时刻r车道上换道车辆p的纵向加速度，β为目标车道前车对换道车辆的影响强度，是t时刻目标车道即r+1车道前车在t时刻的速度，是换道车辆在换道过程中纵向加速度；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道：
其中，是t时刻目标车道即r-1车道前车在t时刻的速度，是换道车辆在换道过程中纵向加速度；
步骤4中所述根据车辆纵向加速度模型对目标车道后车纵向加速度控制为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，是目标车道即r+1车道后车通过车辆纵向加速度模型计算得到的纵向加速度，γ为换道车辆对目标车道后车的影响强度，vr,p(t)是t时刻r车道上车辆p的速度，是目标车道后车在t时刻的速度，目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道:
其中，是目标车道即r-1车道后车通过车辆纵向加速度模型计算得到的纵向加速度，是目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
步骤4中所述换道车辆在换道过程中纵向加速度为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道，为
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道，为
步骤4中所述目标车道后车在换道过程中纵向加速度为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道，为
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道，为
作为优选，步骤5中所述无线传输至对应车辆微处理器为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道：
远程终端将t时刻换道车辆p的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆p的车载无线通信模块，车辆p的车载无线通信模块将传输至车辆p的微处理器；
远程终端将是t时刻目标车道后车(p+1)*的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆(p+1)*的车载无线通信模块，车辆(p+1)*的车载无线通信模块将传输至车辆(p+1)*的微处理器；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道:
远程终端将t时刻换道车辆p的通过终端无线通信模块无线传输至车辆p的车载无线通信模块，车辆p的车载无线通信模块将传输至车辆p的微处理器；
远程终端将是t时刻目标车道后车(p+1)*的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆(p+1)*的车载无线通信模块，车辆(p+1)*的车载无线通信模块将传输至车辆(p+1)*的微处理器；
步骤5中所述通过速度转化方法得到速度信息，并传输至车载显示器进行显示为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，T0为微处理器的信息发布时间间隔，是t时刻换道车辆p在换道过程中纵向加速度，vr,p(t)c是t时刻换道车辆p的速度，vr,p(t+T0)c是t+T0时刻换道车辆p的速度信息，是t时刻目标车道后车(p+1)*的速度，是t时刻目标车道后车(p+1)*在换道过程中纵向加速度，是t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息；
换道车辆p的微处理器将t+T0时刻换道车辆p的速度信息vr,p(t+T0)c，传输至换道车辆p的车载显示器显示；
目标车道后车(p+1)*的微处理器将t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息传输至目标车道后车(p+1)*的车载显示器显示；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道:
其中，vr,p(t+T0)c是t+T0时刻换道车辆p的速度信息，是t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息；
换道车辆p的微处理器将t+T0时刻换道车辆p的速度信息vr,p(t+T0)c，传输至换道车辆p的车载显示器显示；
目标车道后车(p+1)*的微处理器将t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息传输至目标车道后车(p+1)*的车载显示器显示；
不需要换道的其他车辆继续按照所提出的车速引导模型引导行驶；
每当车辆驶出交叉口或者车辆完成换道，则远程终端更新车辆标号。
本发明优点在于：该方法在保证速度引导高效的前提下，通过考虑信号灯状态和车辆运行状态的交叉口附近车速引导方法，实现车速的实时引导。在速度引导过程中，通过考虑合作换道控制方法，能够降低换道条件及其带来的交通流波动。
附图说明
图1：本发明系统框图；
图2：本发明方法流程图；
图3：本发明实施中车队队列跟驰与换道示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施方式的系统结构图。本发明实施方式的系统技术方案为一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统，其特征在于包括：OBD信息解析模块、车辆定位模块、微处理器、车载显示器、车辆无线通信模块、终端无线通信模块以及远程终端；
所述OBD信息解析模块与所述微处理器通过导线连接；所述车辆定位模块与所述微处理器通过导线连接；所述微处理器与所述车辆无线通信模块通过导线连接；所述车载显示器与微处理器通过导线连接；所述车辆无线通信模块与所述终端无线通信模块通过无线通信方式连接；所述终端无线通信模块与所述远程终端通过导线连接。
所述OBD信息解析模块选型为GCAN-600；所述车辆定位模块选型为UM200-III N；所述微处理器选型为Telemaco2；所述车载显示器选型为友达C080VAN02.1；所述车辆无线通信模块选型为EC20；所述终端无线通信模块选型为EC20；所述远程终端选型为IBMBladeCenter HS22。
下面结合图1至图3介绍本发明的实施方式为：
步骤1：将加速度控制的交叉口车辆引导控制系统通过所述OBD信息解析模块与车辆OBD接口连接，通过OBD信息解析模块采集各车道车辆实时速度，通过车辆定位模块采集车辆实时位置，将车辆实时速度以及车辆实时位置无线传输至远程终端进行预处理；
步骤1所述车道为r，车道编号自左向右依次为1、2…L，步骤1中所述车辆实时速度为vr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的速度，步骤1中所述车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))，p∈{1，2，3…N}，t≥0，xr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的横坐标，yr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的纵坐标，交叉口的坐标为(0,0)；
步骤1中所述无线传输为：
微处理器将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))传输至车辆无线通信模块，车辆无线通信模块将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))通过无线通信方式传输至终端无线通信模块，终端无线通信模块将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))传输至远程终端，由于同车道的yr,p(t)近似相近，可以根据yr,p(t)值确定车辆的车道信息，假设xr,1(t)<xr,2(t)<…xr,N(t),则远程终端根据接收到的横坐标xr,p(t)值对本车道车辆进行排序并标号；
步骤1中所述远程终端进行预处理为：
统计交叉口前排队车辆数量以及车辆p前方非排队车辆数量，具体为：
p-1为车辆p前方所有车辆；
远程终端统计vr,1(t),vr,2(t),...,vr,p-1(t)中车辆速度为0的车辆数量为mr即r车道交叉口前排队车辆数量，车辆速度大于0的车辆数量为nr即r车道交叉口前排队车辆数量即车辆p前方非排队车辆数量，(p-1)＝nr+mr；
步骤2：远程终端根据交叉口车辆通行状态构建车辆纵向加速度模型；
步骤2中所述交叉口车辆通行状态构建车辆纵向加速度模型为：
若当前信号相位为绿灯且本周期能车辆能通行，则车辆纵向加速度模型为：
若当前相位为红灯或虽然为绿灯但本周期车辆不能通行，则车辆纵向加速度模型为：
其中：Vmax是路段的最大限速，vr,p(t)是t时刻r车道上车辆p的速度，是t时刻r车道上车辆p距离交叉口的距离，xr,p(t)是t时刻车辆p的横坐标，tk+1是下一周期绿灯开始时刻，mr是r车道交叉口前排队车辆数量，nr是r车道交叉口前排队车辆数量即车辆p前方非排队车辆数量，(p-1)＝nr+mr，是车辆p前方非排队车辆j的最小跟驰间距，Vr,j(t)是t时刻车辆j的速度，是排队车辆i的排队间距，是车辆i以饱和车流通过交叉口的速度，qr,p(t)是在t时刻车辆p的跟驰裕度控制项：
qr,p(t)＝H(Δxr,p(t)-(dmin+h1vr,p(t)))(vr,p-1(t)-vr,p(t))
其中：Δxr,p(t)＝(xr,p-1(t)-xr,p(t))是相邻两车之间的跟驰间距，dmin是相邻车辆的安全间距，h1是驾驶员的反应时间；
步骤3：远程终端设计换道控制条件；
步骤3中所述换道控制条件为：
若r＝1，则换道车辆满足换道控制条件；
若2≤r≤L-1，或则换道车辆满足换道控制条件；
若r＝L时，则换道车辆满足换道控制条件；
其中，和为换道车辆与相邻车道前车的跟驰间距，dmin是相邻车辆的安全间距，h1是驾驶员的反应时间，vr,p(t)是t时刻换道车辆p的速度；
步骤4：远程终端判断若车辆满足换道控制条件，根据车辆纵向加速度模型对换道车辆进行纵向加速度控制得到换道车辆在换道过程中纵向加速度，根据车辆纵向加速度模型对目标车道后车进行纵向加速度控制得到目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
步骤4中所述根据车辆纵向加速度模型对换道车辆进行纵向加速度控制为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，是通过车辆纵向加速度模型计算得到的t时刻r车道上换道车辆p的纵向加速度，β为目标车道前车对换道车辆的影响强度，是t时刻目标车道即r+1车道前车在t时刻的速度，是换道车辆在换道过程中纵向加速度；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道：
其中，是t时刻目标车道即r-1车道前车在t时刻的速度，是换道车辆在换道过程中纵向加速度；
步骤4中所述根据车辆纵向加速度模型对目标车道后车纵向加速度控制为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，是目标车道即r+1车道后车通过车辆纵向加速度模型计算得到的纵向加速度，γ为换道车辆对目标车道后车的影响强度，vr,p(t)是t时刻r车道上车辆p的速度，是目标车道后车在t时刻的速度，目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道:
其中，是目标车道即r-1车道后车通过车辆纵向加速度模型计算得到的纵向加速度，是目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
步骤4中所述换道车辆在换道过程中纵向加速度为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道，为
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道，为
步骤4中所述目标车道后车在换道过程中纵向加速度为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道，为
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道，为
步骤5：远程终端分别将换道车辆在换道过程中纵向加速度和目标车道后车在换道过程中纵向加速度无线传输至对应车辆的微处理器，对应车辆的微处理器通过速度转化方法得到速度信息，并传输至车载显示器进行显示；
步骤5中所述无线传输至对应车辆微处理器为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道：
远程终端将t时刻换道车辆p的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆p的车载无线通信模块，车辆p的车载无线通信模块将传输至车辆p的微处理器；
远程终端将是t时刻目标车道后车(p+1)*的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆(p+1)*的车载无线通信模块，车辆(p+1)*的车载无线通信模块将传输至车辆(p+1)*的微处理器；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道:
远程终端将t时刻换道车辆p的通过终端无线通信模块无线传输至车辆p的车载无线通信模块，车辆p的车载无线通信模块将传输至车辆p的微处理器；
远程终端将是t时刻目标车道后车(p+1)*的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆(p+1)*的车载无线通信模块，车辆(p+1)*的车载无线通信模块将传输至车辆(p+1)*的微处理器；
步骤5中所述通过速度转化方法得到速度信息，并传输至车载显示器进行显示为：
若1≤r≤L-1且此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，T0为微处理器的信息发布时间间隔，是t时刻换道车辆p在换道过程中纵向加速度，vr,p(t)c是t时刻换道车辆p的速度，vr,p(t+T0)c是t+T0时刻换道车辆p的速度信息，是t时刻目标车道后车(p+1)*的速度，是t时刻目标车道后车(p+1)*在换道过程中纵向加速度，是t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息；
换道车辆p的微处理器将t+T0时刻换道车辆p的速度信息vr,p(t+T0)c，传输至换道车辆p的车载显示器显示；
目标车道后车(p+1)*的微处理器将t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息传输至目标车道后车(p+1)*的车载显示器显示；
若2≤r≤L且此时驾驶员准备向左侧变道:
其中，vr,p(t+T0)c是t+T0时刻换道车辆p的速度信息，是t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息；
换道车辆p的微处理器将t+T0时刻换道车辆p的速度信息vr,p(t+T0)c，传输至换道车辆p的车载显示器显示；
目标车道后车(p+1)*的微处理器将t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息传输至目标车道后车(p+1)*的车载显示器显示；
不需要换道的其他车辆继续按照所提出的车速引导模型引导行驶；
每当车辆驶出交叉口或者车辆完成换道，则远程终端更新车辆标号。
尽管本文较多地使用了OBD信息解析模块、车辆定位模块、微处理器、车载显示器、车辆无线通信模块、终端无线通信模块以及远程终端等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种加速度控制的交叉口车辆引导控制系统，其特征在于包括：OBD信息解析模块、车辆定位模块、微处理器、车载显示器、车辆无线通信模块、终端无线通信模块以及远程终端；
所述OBD信息解析模块与所述微处理器通过导线连接；所述车辆定位模块与所述微处理器通过导线连接；所述微处理器与所述车辆无线通信模块通过导线连接；所述车载显示器与微处理器通过导线连接；所述车辆无线通信模块与所述终端无线通信模块通过无线通信方式连接；所述终端无线通信模块与所述远程终端通过导线连接。
2.一种利用权利要求1所述的加速度控制的交叉口车辆引导控制系统进行加速度控制的交叉口车辆引导控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将加速度控制的交叉口车辆引导控制系统通过所述OBD信息解析模块与车辆OBD接口连接，通过OBD信息解析模块采集各车道车辆实时速度，通过车辆定位模块采集车辆实时位置，将车辆实时速度以及车辆实时位置无线传输至远程终端进行预处理；
步骤2：远程终端根据交叉口车辆通行状态构建车辆纵向加速度模型；
步骤3：远程终端设计换道控制条件；
步骤4：远程终端判断若车辆满足换道控制条件，根据车辆纵向加速度模型对换道车辆进行纵向加速度控制得到换道车辆在换道过程中纵向加速度，根据车辆纵向加速度模型对目标车道后车进行纵向加速度控制得到目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
步骤5：远程终端分别将换道车辆在换道过程中纵向加速度和目标车道后车在换道过程中纵向加速度无线传输至对应车辆的微处理器，对应车辆的微处理器通过速度转化方法得到速度信息，并传输至车载显示器进行显示。
3.根据权利要求2所述的加速度控制的交叉口车辆引导控制方法，其特征在于，步骤1所述车道为r，车道编号自左向右依次为1、2…L，步骤1中所述车辆实时速度为vr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的速度，步骤1中所述车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))，p∈{1，2，3…N}，t≥0，xr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的横坐标，yr,p(t)是t时刻车道r中车辆p的纵坐标，交叉口的坐标为(0,0)；
步骤1中所述无线传输为：
微处理器将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))传输至车辆无线通信模块，车辆无线通信模块将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))通过无线通信方式传输至终端无线通信模块，终端无线通信模块将车辆实时速度为vr,p(t)以及车辆实时位置为(xr,p(t),yr,p(t))传输至远程终端，由于同车道的yr,p(t)近似相近，可以根据yr,p(t)值确定车辆的车道信息，假设xr,1(t)<xr,2(t)<…xr,N(t),则远程终端根据接收到的横坐标xr,p(t)值对本车道车辆进行排序并标号；
步骤1中所述远程终端进行预处理为：
统计交叉口前排队车辆数量以及车辆p前方非排队车辆数量，具体为：
p-1为车辆p前方所有车辆；
远程终端统计vr,1(t),vr,2(t),...,vr,p-1(t)中车辆速度为0的车辆数量为mr即r车道交叉口前排队车辆数量，车辆速度大于0的车辆数量为nr即r车道交叉口前排队车辆数量即车辆p前方非排队车辆数量，(p-1)＝nr+mr。
4.根据权利要求2所述的加速度控制的交叉口车辆引导控制方法，其特征在于，步骤2中所述交叉口车辆通行状态构建车辆纵向加速度模型为：
若当前信号相位为绿灯且本周期能车辆能通行，则车辆纵向加速度模型为：
若当前相位为红灯或虽然为绿灯但本周期车辆不能通行，则车辆纵向加速度模型为：
其中：Vmax是路段的最大限速，vr,p(t)是t时刻r车道上车辆p的速度，是t时刻r车道上车辆p距离交叉口的距离，xr,p(t)是t时刻车辆p的横坐标，tk+1是下一周期绿灯开始时刻，mr是r车道交叉口前排队车辆数量，nr是r车道交叉口前排队车辆数量即车辆p前方非排队车辆数量，(p-1)＝nr+mr，是车辆p前方非排队车辆j的最小跟驰间距，Vr,j(t)是t时刻车辆j的速度，是排队车辆i的排队间距，是车辆i以饱和车流通过交叉口的速度，qr,p(t)是在t时刻车辆p的跟驰裕度控制项：
qr,p(t)＝H(Δxr,p(t)-(dmin+h1vr,p(t)))(vr,p-1(t)-vr,p(t))
其中：Δxr,p(t)＝(xr,p-1(t)-xr,p(t))是相邻两车之间的跟驰间距，dmin是相邻车辆的安全间距，h1是驾驶员的反应时间。
5.根据权利要求2所述的加速度控制的交叉口车辆引导控制方法，其特征在于，步骤3中所述换道控制条件为：
若r＝1，dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，则换道车辆满足换道控制条件；
若2≤r≤L-1，dr-1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)或dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，则换道车辆满足换道控制条件；
若r＝L时，dr-1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，则换道车辆满足换道控制条件；
其中，dr+1,(p-1)*和dr-1,(p-1)*为换道车辆与相邻车道前车的跟驰间距，dmin是相邻车辆的安全间距，h1是驾驶员的反应时间，vr,p(t)是t时刻换道车辆p的速度。
6.根据权利要求2所述的加速度控制的交叉口车辆引导控制方法，其特征在于，步骤4中所述根据车辆纵向加速度模型对换道车辆进行纵向加速度控制为：
若1≤r≤L-1且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，是通过车辆纵向加速度模型计算得到的t时刻r车道上换道车辆p的纵向加速度，β为目标车道前车对换道车辆的影响强度，vr+1,(p-1)*(t)是t时刻目标车道即r+1车道前车在t时刻的速度，是换道车辆在换道过程中纵向加速度；
若2≤r≤L且dr-1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向左侧变道：
其中，vr-1,(p-1)*(t)是t时刻目标车道即r-1车道前车在t时刻的速度，是换道车辆在换道过程中纵向加速度；
步骤4中所述根据车辆纵向加速度模型对目标车道后车纵向加速度控制为：
若1≤r≤L-1且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，是目标车道即r+1车道后车通过车辆纵向加速度模型计算得到的纵向加速度，γ为换道车辆对目标车道后车的影响强度，vr,p(t)是t时刻r车道上车辆p的速度，vr+1,(p+1)*(t)是目标车道后车在t时刻的速度，目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
若2≤r≤L且dr-1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向左侧变道:
其中，是目标车道即r-1车道后车通过车辆纵向加速度模型计算得到的纵向加速度，是目标车道后车在换道过程中纵向加速度；
步骤4中所述换道车辆在换道过程中纵向加速度为：
若1≤r≤L-1且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向右侧变道，为
若2≤r≤L且dr-1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向左侧变道，为
步骤4中所述目标车道后车在换道过程中纵向加速度为：
若1≤r≤L-1且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向右侧变道，为
若2≤r≤L且dr-1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向左侧变道，为
7.根据权利要求2所述的加速度控制的交叉口车辆引导控制方法，其特征在于，步骤5中所述无线传输至对应车辆微处理器为：
若1≤r≤L-1且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向右侧变道：
远程终端将t时刻换道车辆p的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆p的车载无线通信模块，车辆p的车载无线通信模块将传输至车辆p的微处理器；
远程终端将是t时刻目标车道后车(p+1)*的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆(p+1)*的车载无线通信模块，车辆(p+1)*的车载无线通信模块将传输至车辆(p+1)*的微处理器；
若2≤r≤L且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向左侧变道:
远程终端将t时刻换道车辆p的通过终端无线通信模块无线传输至车辆p的车载无线通信模块，车辆p的车载无线通信模块将传输至车辆p的微处理器；
远程终端将是t时刻目标车道后车(p+1)*的在换道过程中纵向加速度通过终端无线通信模块无线传输至车辆(p+1)*的车载无线通信模块，车辆(p+1)*的车载无线通信模块将传输至车辆(p+1)*的微处理器；
步骤5中所述通过速度转化方法得到速度信息，并传输至车载显示器进行显示为：
若1≤r≤L-1且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向右侧变道:
其中，T0为微处理器的信息发布时间间隔，是t时刻换道车辆p在换道过程中纵向加速度，vr,p(t)c是t时刻换道车辆p的速度，vr,p(t+T0)c是t+T0时刻换道车辆p的速度信息，(vr+1,(p+1)*(t))c是t时刻目标车道后车(p+1)*的速度，是t时刻目标车道后车(p+1)*在换道过程中纵向加速度，(vr+1,(p+1)*(t+T0))c是t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息；
换道车辆p的微处理器将t+T0时刻换道车辆p的速度信息vr,p(t+T0)c，传输至换道车辆p的车载显示器显示；
目标车道后车(p+1)*的微处理器将t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息(vr+1,(p+1)*(t+T0))c，传输至目标车道后车(p+1)*的车载显示器显示；
若2≤r≤L且dr+1,(p-1)*≥dmin+h1vr,p(t)，此时驾驶员准备向左侧变道:
其中，vr,p(t+T0)c是t+T0时刻换道车辆p的速度信息，(vr-1,(p+1)*(t+T0))c是t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息；
换道车辆p的微处理器将t+T0时刻换道车辆p的速度信息vr,p(t+T0)c，传输至换道车辆p的车载显示器显示；
目标车道后车(p+1)*的微处理器将t+T0时刻目标车道后车(p+1)*的速度信息(vr-1,(p+1)*(t+T0))c，传输至目标车道后车(p+1)*的车载显示器显示；
不需要换道的其他车辆继续按照所提出的车速引导模型引导行驶；
每当车辆驶出交叉口或者车辆完成换道，则远程终端更新车辆标号。
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