CN111441204A - 具有自动驾驶车辆专用车道的公路系统 - Google Patents

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CN111441204A CN202010257688.7A CN202010257688A CN111441204A CN 111441204 A CN111441204 A CN 111441204A CN 202010257688 A CN202010257688 A CN 202010257688A CN 111441204 A CN111441204 A CN 111441204A
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M·斯坦纳
王天一
王昆
陈光远
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Mercedes Benz Group AG
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    • E01C1/002—Design or lay-out of roads, e.g. street systems, cross-sections ; Design for noise abatement, e.g. sunken road
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • E01F9/529—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users specially adapted for signalling by sound or vibrations, e.g. rumble strips; specially adapted for enforcing reduced speed, e.g. speed bumps

Abstract

本发明提供一种公路系统，包括沿相反方向延伸的第一路幅和第二路幅，其中所述第一路幅包括自动驾驶车道、普通机动车道和位于所述自动驾驶车道与普通机动车道之间的隔离道，该隔离道布置有减速装置，该减速装置被设置为偏离正确车道的机动车允许驶入所述隔离道并且在所述减速装置的影响下减低行驶速度，该减低的速度允许车辆有足够的时间返回至正确车道。本发明可以有效预防机动车从普通车道进入自动驾驶车道，并且在发生事故时不会对自动驾驶车道造成不利的阻碍或干扰，还能有效提高营救效率。

Description

具有自动驾驶车辆专用车道的公路系统
技术领域
本发明涉及智能交通系统，尤其涉及一种具有自动驾驶车辆专用车道的公路系统。
现有技术
为提高自动驾驶和无人驾驶车辆(参见SAEJ3016中Level 3至Level5及GBT《汽车驾驶自动化分级》202003工业和信息化部公示报批稿3级驾驶自动化至5级驾驶自动化)的安全性，在公路系统中设置自动驾驶(参见SAEJ3016中Level 3至Level 5及GBT《汽车驾驶自动化分级》202003工业和信息化部公示报批稿3级驾驶自动化至5级驾驶自动化)专用车道已成为一项重要的课题。现有技术的自动驾驶车道与普通车机动车道之间通常以物理的隔离装置分隔，比如隔离网、隔离水泥柱或者水泥墙等，以防止机动车从自动驾驶车道或者普通机动车道意外地进入错误的车道。
然而，现有的公路系统并不能为自动驾驶提供有效的安全防护。当车辆偏离普通机动车道并冲撞物理隔离装置时，物理隔离装置往往会朝自动驾驶车道倒塌，造成自动驾驶车道交通受阻。换句话说，当普通机动车道发生事故时，虽然现有技术的物理隔离装置阻止了机动车意外地进入自动驾驶车道，但是却依然无法有效防止自动驾驶车道上的车辆和交通受到不利影响。
发明内容
本发明提供一种公路系统，包括沿相反方向延伸的第一路幅和第二路幅，其中所述第一路幅包括：
位于第一路幅沿行车方向最左侧的自动驾驶车道，该自动驾驶车道被限定为仅允许机动车以自动驾驶模式在其中行驶；
位于所述自动驾驶车道沿行车方向右侧的普通机动车道，该普通机动车道被限定为仅允许机动车在驾驶员操控下在其中行驶；和
位于所述自动驾驶车道与普通机动车道之间的隔离道，该隔离道布置有减速装置，该减速装置被设置为偏离正确车道的机动车允许驶入所述隔离道并且在所述减速装置的影响下减低行驶速度，该减低的速度允许车辆有足够的时间返回至正确车道。
有益的是，隔离道的宽度至少为自动驾驶车道的1/4，或者至少为1.2米。
有益的是，所述减速装置包括沿隔离道的横向布置的多根橡胶条，该多根橡胶条并列排布，相邻的橡胶条间距小于0.4米。
有益的是，所述自动驾驶车道与普通机动车道之间还设置有驶入/驶出道，以允许机动车切换驾驶模式进入相应的车道。
有益的是，所述普通机动车道包括并列的第一普通车道和第二普通车道，第一普通车道与第二普通车道之间布置有可跨越的标线。
有益的是，所述第一路幅还包括位于所述普通机动车道沿行车方向右侧的应急车道。
有益的是，所述第一路幅和第二路幅之间设置有中央分隔带，该中央分隔带设置有物理阻隔设施，以将往返方向的车辆完全隔离，避免相对方向的车辆发生擦挂或相撞。
有益的是，所述第二路幅也设置有自动驾驶车道和普通机动车道，并且所述自动驾驶车道与普通机动车道之间也设置有隔离道，隔离道也设置有减速装置，其中，普通机动车道的机动车朝自动驾驶车道偏离时允许驶入所述隔离道，并且在所述减速装置的影响下降低行驶速度，该降低的行驶速度允许车辆有足够的时间返回至正确车道。
本发明通过在自动驾驶车道与普通机动车道之间设置隔离道并且在隔离道中布置减速装置，使得当位于普通机动车道的机动车朝自动驾驶车道偏离时，机动车的速度被有效减低，以允许车辆有足够的时间返回至正确车道。相比现有技术的物理隔离装置，本发明所设置的隔离道可以有效预防机动车从普通车道进入自动驾驶车道，并且不会对自动驾驶车道造成不利的阻碍或干扰。即使在发生严重事故时，比如机动车高速越过隔离道进入自动驾驶车道，也可以在简单地撤离机动车后立即恢复交通。此外，当自动驾驶车道上的车辆发生故障时，营救车辆可以通过隔离道实施营救，因而有效提高了营救效率。
附图说明
以下将参照附图进一步详细描述本发明的其他细节和优点，其中：
图1示出了根据本发明的一种例示性公路系统的局部示意图。
具体实施方式
在以下描述中可能使用的术语“第一”、“第二”等并不意欲限制任何序位，其目的仅仅在于区分各个独立的部件、零件、结构、元件等，并且这些独立的部件、零件、结构、元件可以相同、类似或者不同。同时，在以下描述中可能使用的关于方位的说明，比如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”、等，除非具有明确说明，仅为了方便描述，而无欲对发明技术方案形成任何限定。
图1示出的是双向八车道公路，即该公路具有沿正反两个方向的第一路幅10和第二路幅50，每个路幅各具有四个车道，该四个车道在行车方向上从左至右排布，包括位于最左侧的自动驾驶车道11、位于自动驾驶车道右侧的两个普通机动车道12和位于最右侧的应急车道16。其中，自动驾驶车道11仅允许机动车以自动驾驶模式在其中行驶，普通机动车道12允许机动车在驾驶员操控下或者以自动驾驶模式在其中行驶，而应急车道16仅允许车辆在紧急的情况下临时行驶或者停留。
在第一路幅10和第二路幅50之间，具体为两个路幅的自动驾驶车道之间，设置有中央分隔带30。该中央分隔带30具有合适的宽度，以避免相对方向的车辆发生擦挂或相撞，或者防止车辆偏离车道时冲入相对方向的路幅。此外，在中央分隔带内可以布置绿化带，或者在隔离带的边缘安装护栏，以进一步防止高速行驶的车辆在发生意外时越过分隔带而驶入对向车道或破坏隔离带内的交通设施。
在本发明中，每个路幅可仅设置一条自动驾驶车道和一条普通机动车道，而省去图中的机动车道和应急车道。第一路幅和第二路幅之间的中央隔离带也可替换为隔离装置，比如隔离网或者隔离水泥柱、水泥墙等。此外，也可在图示之外增加非机动车道等。这些设计的更改取决于公路的等级、用途等条件和目的，与本发明的核心内容无关，在此不再赘述。
在图示公路系统中，自动驾驶车道与普通机动车道之间设置有隔离道13，并在隔离道中设置减速装置14。所述减速装置不同于现有技术的诸如隔离网、水泥柱或者水泥墙等隔离装置。现有的隔离装置用于从物理上将自动驾驶车道和普通机动车道分隔，从而除非破坏该隔离装置，否则车辆不会从一个车道驶入另一个车道。相比之下，本发明中的隔离道允许车辆驶入，但是由于减速装置的存在，车辆在驶入隔离道后的行驶速度将显著降低甚至熄火停车。换句话说，当车辆偏离正确车道时，隔离道和车辆均不会受到损坏，仅仅是机动车的行驶速度被减低，以允许车辆有足够的时间返回至正确车道。
在现有技术中，自动驾驶车道与普通车机动车道之间通常以物理的隔离装置分隔，比如隔离网或者隔离水泥柱，甚至水泥墙等。这样的隔离装置虽然可以有效防止机动车从普通机动车道意外地进入自动驾驶车道，但是同时也存在明显的缺陷。例如，当机动车偏离普通机动车道时，其将冲撞物理隔离装置，使得机动车受到损毁，同时物理隔离装置也将受损并朝自动驾驶车道倒塌，严重影响自动驾驶车道上的交通。
在本发明中，所述自动驾驶车道与普通机动车道之间的物理隔离装置被替换为隔离道，隔离道设置有减速装置，使得当位于普通机动车道的机动车朝自动驾驶车道偏离时，机动车的速度被有效减低，以允许车辆有足够的时间返回至正确车道。相比现有技术的物理隔离装置，本发明所设置的隔离道可以有效预防机动车从普通车道进入自动驾驶车道，并且不会对自动驾驶车道造成不利的阻碍或干扰。即使在发生严重事故时，比如机动车高速越过隔离道进入自动驾驶车道，也可以在简单地撤离机动车后立即恢复交通。相比之下，现有技术的物理隔离装置不但损坏车辆，并且自身也会受损坍塌在自动驾驶车道上，使得必需采用专用的营救设备清除受损的车辆和物理隔离装置，从而导致更长时间的交通阻断。
此外，根据本发明，当自动驾驶车道上的车辆发生故障，营救车辆可以通过隔离道进入自动驾驶车道实施营救。相比之下，现有技术中的自动驾驶车道如果发生车辆事故，物理隔离装置将对营救造成巨大的阻碍。
隔离道优选具有合适的宽度，以对事故车辆提供足够的制动距离。比如，隔离道的宽度至少为自动驾驶车道的1/4，或者宽度为1.2米。
隔离道可以选用各种合适的减速装置。例如，所述减速装置可以为沿隔离带的横向布置的多根橡胶条，所述多根橡胶条并列排布，相邻的两根橡胶条比如间隔0.4米。每根橡胶条具有合适的高度，并可通过螺栓等方式固定至地面，以方便维护。也可以选用其他形式的路面减速结构，比如减速台、减速突起等等。这些减速结构除了以可拆除的形式安装至地面外，也可在公路建设过程中直接形成在路面上。此外，所述减速装置除了橡胶材料外，也可以为混泥土、铸钢等等。
图中还在自动驾驶车道与普通机动车道之间设置有驶入/驶出道，以允许车辆切换驾驶模式进入相应的车道。具体而言，在自动驾驶车道与普通机动车道之间，除了主要由隔离道分隔外，还可以在合适的位置设置驶入/驶出道。当驾驶员或者车辆控制系统判断需要变换车道时，车辆可以在驶入/驶出道位置进行车道变换。驶入/驶出道与隔离道相比不再设置减速装置，而是代替为比如普通的公路路面，同时以虚线予以标识。
图示公路系统的第二路幅具有与第一路福相同的布局，包括位于沿行车方向最左侧的自动驾驶车道和位于所述自动驾驶车道右侧的普通机动车道，并且自动驾驶车道与普通机动车道之间也设置有隔离道，隔离道设置也有减速装置。第二路幅除了自动驾驶车道、普通机动车道和位于两者之间的隔离道之外，也可以根据具体情况设置为不同的布局。
上文描述的内容仅仅是有关本发明的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均被本发明人所预想到，并落入由权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种公路系统，包括沿相反方向延伸的第一路幅(10)和第二路幅(50)，其中所述第一路幅(10)包括：
位于第一路幅沿行车方向最左侧的自动驾驶车道(11)，该自动驾驶车道被限定为仅允许机动车以自动驾驶模式在其中行驶；
位于所述自动驾驶车道沿行车方向右侧的普通机动车道(12)，该普通机动车道被限定为仅允许机动车在驾驶员操控下在其中行驶；和
位于所述自动驾驶车道与普通机动车道之间的隔离道(13)，该隔离道布置有减速装置(14)，该减速装置被设置为允许偏离正确车道的机动车驶入所述隔离道并且在所述减速装置的影响下减低行驶速度，以避免进入错误的车道。
2.根据权利要求1所述的公路系统，其特征在于，所述隔离道的宽度至少为自动驾驶车道的1/4，或者至少为1.2米。
3.根据权利要求1所述的公路系统，其特征在于，所述减速装置包括沿隔离道的横向布置的多根橡胶条，该多根橡胶条并列排布，相邻的橡胶条间距小于0.4米。
4.根据权利要求1所述的公路系统，其特征在于，所述自动驾驶车道与普通机动车道之间还设置有驶入/驶出道(15)，以允许机动车切换驾驶模式进入相应的车道。
5.根据权利要求1所述的公路系统，其特征在于，所述普通机动车道包括并列的第一普通车道和第二普通车道，第一普通车道与第二普通车道之间布置有可跨越的标线。
6.根据权利要求1所述的公路系统，其特征在于，所述第一路幅还包括位于所述普通机动车道沿行车方向右侧的应急车道(16)。
7.根据权利要求1所述的公路系统，其特征在于，所述第一路幅和第二路幅之间设置有中央分隔带(30)，该中央分隔带设置有物理阻隔设施，以将相反方向的车辆完全隔离，避免相对方向的车辆发生擦挂或相撞。
8.根据权利要求1所述的公路系统，其特征在于，所述第二路幅(50)也设置有自动驾驶车道和普通机动车道，并且所述自动驾驶车道与普通机动车道之间也设置有隔离道，隔离道也设置有减速装置，其中，普通机动车道的机动车朝自动驾驶车道偏离时允许驶入所述隔离道，并且在所述减速装置的影响下降低行驶速度，该降低的行驶速度允许车辆有足够的时间返回至正确车道。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113284356A (zh) * 2021-05-13 2021-08-20 赵文彬 一种基于大数据的城市交通应急安放系统
CN115620542A (zh) * 2022-09-23 2023-01-17 交通运输部公路科学研究所 基于车路协同的动态自动驾驶专用道管控方法及装置

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