CN113963540A - 一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导方法，包括以下步骤：S1，车辆消息分类；S2，计算车道排队长度；S3，变道引导；S4，生成进口通行引导列表；S5，计算释放时长，主要分为两部分，排队车辆头车启动至最后一辆排队车辆的传递时间，以及最后一辆车启动通过停止线的时间；S6，锁定释放列表，根据计算得到的各个进口车辆最大排队长度以及每个进口道的车辆排队清空时间，得到排队释放列表；S7，解除锁定。通过车路协同环境下对路口车辆和路侧设备的实时信息交互，获取各个进口道车道的排队状态，在无信号灯状态下实现对路口车辆的通行引导方案，本发明仅适用于交叉口车流量较小的情况，主干道高峰小时流量满足在900pcu/h时均具有良好的控制效果。

Description

一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导系统和方法

技术领域

本发明涉及无信号交叉口交通指导领域，具体涉及一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导系统和方法。

背景技术

无信号交叉路口是城市交通中重要的组成部分，由于其通行的无序和低效，无信号交叉路口发生交通事故概率要远高于其他信号交叉路口，据资料显示，美国大约有46％的交通事故发生在无信号交叉口，我国无信号交叉口发生交通事故的占交叉口交通事故总数的35％，在北京，比例甚至高达51％，在上述缺少管控和引导的无信号控制交叉路口需要提出合适的解决方案。

智能交通系统被认为是提升道路交叉口通行安全性有效方法。近年来随着车路协同技术的发展，能够为车与车，车与路提供更为丰富的环境信息，使多车协同成为了可能。无信号交叉路口具有特殊性，无序交错通行对于交通管理存在一定难度，是交通事故和拥堵的多发地。多车辆协作通行控制是无信号交叉口车辆协作的重要研究内容，通过对交叉路口车辆排队状态预测和评估，采取合理的释放策略，有效的避免交通事故发生。解决无信号交叉路口的交通拥堵和车辆安全问题，可以有效改善传统的交通管理模式，实现更大范围内车辆的管控和协作，是降低车辆碰撞风险和提高路口通行效率的有效手段，也是如今智能交通领域研究热门之一。

现有的基于车路协同环境下的无信号交叉口的车辆协作通行控制方法，主要有以下几种：

1)已公开专利CN104766495B提出了一种无信号主次路口感应式让行控制系统及方法，通过线圈检测器采集主路车辆与支路车辆的速度，计算各进口道冲突车流到达冲突点时间，判断各个方向冲突车辆的通行时间需求，通过晶体二级管标志牌向路口车辆发出通行指示。

2)已公开专利CN104882008B提出根据主路优先原则，主路车辆保持一定的速度V的情况下，通过预测主路车辆抵达路口的时间，搜索支路车辆向中心控制器发送通行请求状态下通行时间间隔，根据系统计算支路车辆允许通行间隙，制定支路车辆通行策略。

3)已公开专利CN105957376B提出了将十字路口整体分为若干个冲突区域，智能分析模块将各个进口道范围内的所有车辆进行分类，计算东西或南北双向直行车流与双向左转车辆数情况，作为第一或第二优先车流，剩余方向作为第三优先级车流，判断主车流前后两车的优先权及到达冲突区域时间，计算车流最小车头时距可穿插间隙，用于决策第二优先级车流穿插通行。

上述方法为现有的解决技术方案，第一种方案线圈本身容易受损，寿命短，维护困难，获取的车辆信息只能获取到当前检测位置的车辆情况，线圈以外位置车辆信息无法统计，相比车路环境不具有优势。第二种方案计算支路时间的间隙，当满足间隙时将可以通过，这种方案只能够在极少数车流情况下才能发挥作用，且存在车辆等待时间过长，无法通行的风险。第三种方案为冲突区域间隙穿插方法，在辅助驾驶情况下，该方法容易给司机造成错判和混乱行驶，同样会存在一定的碰撞风险，在间隙穿插过程中还可能存在无法穿插的可能，导致排队过长，甚至堵塞的风险。

因此，提出一种能够在车路协同环境下，对无信号路口进行合理和精细化控制方法，不仅有利于无信号路口通行效率和安全水平的提升，也有利于车路协同技术的发展和应用场景的完善。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导系统和方法来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导方法，包括以下步骤：

S1，车辆消息分类，车辆与路侧设备RSU建立联系，RSU获取周围路口范围内的车辆状态消息并发出地图消息，车辆所载的OBU设备获取地图消息，并根据地图消息进行地图匹配获得自己当前所在的路口节点、路段及所在车道；

S2，计算车道排队长度，根据地图匹配后的结果、每个进口道中每个车道的车辆列表，在车辆ID与车辆状态消息集列表中的车辆ID匹配获得相关BSM车辆状态信息后，智能分析模块实时统计各进口车道车队的排队长度；

S3，变道引导，根据车辆所在的位置以及车辆发出的通行请求，判断其车辆是否与目标车道匹配以及在不匹配时提示其变道至满足通行需求的车道上，提前做好排队或通行准备；

S4，生成进口通行引导列表，根据当前路口节点得到各个进口道路段所对应的车辆列表，节点Node，路段Link和车道Lane的车辆ID列表；

S5，计算释放时长，主要分为两部分，排队车辆头车启动至最后一辆排队车辆的传递时间，以及最后一辆车启动通过停止线的时间；

S6，锁定释放列表，根据计算得到的各个进口车辆最大排队长度以及每个进口道的车辆排队清空时间，得到排队释放列表；

首先，根据当前列表排队时间中获取最大值，在确定得到第一个释放进口道和确定释放时间，锁定释放当前进口道；然后，将该进口道释放时间从列表中删除，更新剩余列表中进口道清空所需时间，从剩余列表中选择最大释放时间的进口道；最后，当列表中最后一个进口道的车辆释放后，生成新的路口进口道列表；

S7，解除锁定，当前路口一个释放周期进口道释放列表时间结束后，解除当前进口道锁定，并返回步骤S5，删除已释放路口，同时更新列表中剩余进口道释放时间，并从剩余进口道Link列表中选择下一个释放进口道，当进口列表中所有进口均释放完成后，返回步骤S4更新整个路口列表周期时间。

作为优选地，按路口节点分类的步骤中，RSU发出地图消息，在路口范围内的车辆将收到地图消息，OBU根据地图消息进行地图匹配，获得自己当前所在的路口节点、路段及所在车道，RSU获取周围路口范围内的车辆状态消息，车辆将会根据车辆状态信息按不同路口节点进行车辆分类，生成不同路口节点的车辆列表，同时RSU收集OBU车辆发出的请求消息，节点列表分类如下所示：node_i＝{Link₁，...，Link_j}；

按路段分类，筛选当前路口节点中距离停止线N米范围内进口道的车辆，并对车辆列表按进口道路段进行分类，Link_i＝{lane₁，...，lane_k}；

车辆消息按车道分类，根据当前路段中的车辆列表，将路段车辆列表中的车辆按车道进行分类，lane_k＝{vehid₁，...，vehid_m}。

作为优选地，计算车道排队长度的步骤中，车道内车辆车速小于阈值V的车辆位置被认定为该车辆为排队末端车辆，计算方法如下：

dist_queue＝sqrt((veh_lat-stoplane_lat)²+(veh_lon-stoplane_lon)²)；

abs(dist_queue-n*l_car)＜dist_error；

n为当前车道车辆排队车辆数，l_car为车头间距，dist_error为误差阈值；veh_lon为车辆GPS经度；veh_lat为车辆GPS纬度；stoplane_lon为停止线节点经度；stoplane_lat为停止线节点纬度；

如果满足该条件则说明该车辆为末端车辆；如果不满足上述条件则继续从车道车辆列表中筛选出满足条件的末端车辆，再根据末端车辆计算排队长度。

作为优选地，变道引导的步骤中，未进入排队车辆根据当前车辆匹配车道是否满足通行需求，如果满足通行需求同时，目标可通行车道上存在多个可选目标车道，则根据车辆距离停止线距离dist_veh判断其是否允许调整至最佳车道：

如果

推荐满足通行需求的最小排队长度给目标车辆，提示其变道至最小排队长度的车道

如果

不允许向最大排队长度车道变道，

如果

且

不提示变道；

如果

且

提示其向最小排队长度车道变道；

表征：为车道为laneid车道的排队长度；laneid_veh表征：为车辆所在的车道ID；

表征：车道排队长度最短的车道ID。

作为优选地，生成进口通行引导列表的步骤中，根据当前路口节点得到各个进口道路段所对应的车辆列表，节点Node，路段Link和车道Lane的车辆ID列表如下所示：

node_i＝{Link₁，...，Link_j}，Link_i＝{lane₁，...，lane_k}，lane_k＝{vehid₁，...，vehid_m}。

作为优选地，计算释放时长的步骤中，由步骤S2中得到各个进口道车道的排队长度，取每个进口的最大车道排队长度，作为当前进口道的排队车辆清空队长值

车辆的启动加速为a，车队消散波速度为ω₁，头车的启动时刻为t_start，当前时刻为t，车辆启动至最大车速v_max，启动传递时间计算如下所示：

预测车辆到达停止线状态：

如果v_tmp＞v_max，说明通过距离计算车辆加速通过停止线的时间将会超过车辆的最大速度，不符合汽车运动轨迹，故将车辆启动至抵达停止线分为两个部分：

T₁＝v_max/a；

T＝T₁+T₂；

如果v_tmp≤v_max，说明通过距离计算可知，车辆通过停止线时，车辆还未加速至最大速度，车辆将在加速过程中通过停止线；

时间计算方式如下：

作为优选地，每当确定释放列表后，生成车道级车辆引导消息，得到路口内各进口道中每辆车辆的引导驾驶建议：对已锁定的进口道中的车辆列表提示本车通行需求相对应驾驶建议，对于在本进口道而不在本列表中的后续其他车辆则给予减速驾驶建议，对于其他进口道每辆车辆同样给与减速或者停车驾驶建议；当当前路口车辆进入交叉口后，将匹配不上本路口进口道地图信息，认定该车辆驶离进口道，车辆也将同列表中删除，该车辆引导消息发送结束。

本发明还提供了一种车路协同环境下的无信号交叉口车道级引导控制系统，包括车载设备OBU和路侧设备RSU；其中，

车载设备包括：被配置为实时获取自身车辆状态信息的车辆信息采集模块，自身车辆状态信息包括经纬度、速度和航向角等；被配置为将采集得到车辆自身状态数据通过V2X方式传输至路侧设备并接受路侧设备发送至车辆的数据的车载终端V2X无线通信模块；被配置为解析路侧终端处理的引导消息解析模块；以及，被配置为将引导消息解析模块处理后的路口通行引导策略展示给用户的信息展示模块；

路侧设备包括：被配置为将收集当前路口中车辆发出来的车辆状态消息传输至智能分析模块，以及将分析通行决策引导信息下发至路口车辆的路侧无线通信模块；被配置为根据当前路口范围X米内各个进口道内的车辆信息进行综合分析处理得到车辆快速安全通过无信号交叉口行驶方案的智能分析模块；被配置为将智能分析模块处理后的结果生成车辆路侧车辆引导消息集并通过无线通信模块发送给进口道等待引导车辆的车辆引导信息生成模块。

有益效果：与现有技术相比，通过车路协同环境下对路口车辆和路侧设备的实时信息交互，获取各个进口道车道的排队状态，在无信号灯状态下实现对路口车辆的通行引导方案，并将引导方案下发至对应的车载设备，实现对不同路口车辆的引导信息，对路口车流量的精准管控，使车辆快速、安全的通过无信号交叉口。经试验，无论是T型交叉口，Y型交叉口或者十字交叉口场景均能实现无信号灯下有效对路口车辆提供通行引导，对于路口单车道和和多车道场景均具有良好的支持，不受环境和场地的约束，均能实现较为良好的控制效果。本发明仅适用于交叉口车流量较小的情况下适用，根据《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886-2016)交通灯设置条件要求，对于主要单向车道数大于等于2的情况下，主干道高峰小时流量满足在900pcu/h时均具有良好的控制效果。

附图说明

图1：算法逻辑图；

图2：设备及信息交互示意图。

具体实施方式

接下来结合附图1-2对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导系统和方法，在无信号交叉口处基于车路协同实现车道级的通行引导，包括以下步骤：

S1，车辆消息分类，包括按路口节点分类、按路段分类、按车道分类；

按路口节点分类，RSU发出地图消息，在路口范围内的车辆将收到地图消息，OBU根据地图消息进行地图匹配，获得自己当前所在的路口节点、路段及所在车道，RSU获取周围路口范围内的车辆状态消息，车辆将会根据车辆状态信息按不同路口节点进行车辆分类，生成不同路口节点的车辆列表，同时RSU收集OBU车辆发出的请求消息，节点列表分类如下所示：node_i＝{Link₁，...，Link_j}；

按路段分类，筛选当前路口节点中距离停止线N米范围内进口道的车辆，并对车辆列表按进口道路段进行分类，Link_i＝{lane₁，...，lane_k}；

车辆消息按车道分类，根据当前路段中的车辆列表，将路段车辆列表中的车辆按车道进行分类，lane_k＝{vehid₁，...，vehid_m}。

S2，计算车道排队长度；

根据地图匹配后的结果、每个进口道中每个车道的车辆列表，在根据车辆ID与车辆状态消息集列表中的车辆ID匹配后，获得相关BSM车辆状态信息，智能分析模块实时统计各进口车道车队的排队长度，排队长度计算方法根据车道内车辆车速小于阈值V的车辆位置认为该车辆为排队末端车辆，计算方法如下：

dist_queue＝sqrt((veh_lat-stoplane_lat)²+(veh_lon-stoplane_lon)²)；

通过统计当前车道车辆排队车辆数n，利用车头间距l_car计算其长度与末端车辆排队长度是否在误差阈值dist_error范围内，计算方法如下所示：

abs(dist_queue-n*l_car)＜dist_error；

veh_lon为车辆GPS经度；

veh_lat为车辆GPS纬度；

stoplane_lon为停止线节点经度；

stoplane_lat为停止线节点纬度；

如果满足该条件则说明该车辆为末端车辆；如果不满足上述条件则继续从车道车辆列表中筛选出满足条件的末端车辆，再根据末端车辆计算排队长度。

S3，变道引导；

根据地图匹配结果车辆所在的位置，以及车辆发出请求的通行需求，判断其车辆是否在目标车道，如果当前车辆通行需求(左转、右转或直行)与当前所在车辆的车道功能不匹配，则提示其变道至满足通行需求的车道上，提前做好排队或通行准备。

未进入排队车辆根据当前车辆匹配车道是否满足通行需求，如果满足通行需求同时，目标可通行车道上存在多个可选目标车道，则根据车辆距离停止线距离dist_veh判断其是否允许调整至最佳车道：

如果

说明车辆距离满足目标通行需求的车道排队长度要大，推荐满足通行需求的最小排队长度给目标车辆，提示其变道至最小排队长度的车道

如果

说明其不允许向最大排队长度车道变道，

如果

且

说明处于最小排队目标车道，不提示变道；

如果

且

则提示其向最小排队长度车道变道。

S4，生成进口通行引导列表；

根据当前路口节点得到各个进口道路段所对应的车辆列表，节点Node，路段Link和车道Lane的车辆ID列表如下所示：

node_i＝{Link₁，...，Link_j}，Link_i＝{lane₁，...，lane_k}，lane_k＝{vehid₁，...，vehid_m}。

S5，计算释放时长；

锁定释放时长用于防止后续车流持续到达，导致某个路口车辆的释放时间持续延长，其他路口车辆等待时间过长，造成路口延误过大，甚至拥堵。

释放时长的计算主要分为两部分，排队车辆头车启动至最后一辆排队车辆的传递时间，以及最后一辆车启动通过停止线的时间。由步骤S2中得到各个进口道车道的排队长度，取每个进口的最大车道排队长度，作为当前进口道的排队车辆清空队长值

车辆的启动加速为a，车队消散波速度为ω₁，头车的启动时刻为t_start，当前时刻为t，车辆启动至最大车速v_max，启动传递时间计算如下所示：

预测车辆到达停止线状态：

如果v_tmp＞v_max，说明通过距离计算车辆加速通过停止线的时间将会超过车辆的最大速度，不符合汽车运动轨迹，故将车辆启动至抵达停止线分为两个部分：

T₁＝v_max/a；

T＝T₁+T₂；

如果v_tmp≤v_max，说明通过距离计算可知，车辆通过停止线时，车辆还未加速至最大速度，车辆将在加速过程中通过停止线。时间计算方式如下：

S6，锁定释放列表；

根据步骤S2中计算得到各个进口车辆最大排队长度以及步骤S5中每个进口道的车辆排队清空时间，得到排队释放列表{T_link1，...，T_linkj}；

首先，根据当前列表排队时间中获取最大值，在确定得到第一个释放进口道和确定释放时间，锁定释放当前进口道；然后，将该进口道释放时间从列表中删除，更新剩余列表中进口道清空所需时间，从剩余列表中选择最大释放时间的进口道；最后，当列表中最后一个进口道的车辆释放后，生成新的路口进口道列表。

S7，解除锁定；

根据步骤S6得到当前路口一个释放周期进口道释放列表时间结束后，解除当前进口道锁定，并返回步骤S5，删除已释放路口，同时更新列表中剩余进口道释放时间，并从剩余进口道Link列表中选择下一个释放进口道，当进口列表中所有进口均释放完成后，更新整个路口列表周期时间。

本发明实施例在步骤S6中每当确定释放列表后，生成车道级车辆引导消息，即得到路口内各进口道中每辆车辆的引导驾驶建议，如当前释放的为东进口道，则对已锁定的东进口道中的车辆列表提示本车通行需求相对应驾驶建议，如左转或者直行；对于在本进口道而不在本列表中的后续其他车辆则给予减速驾驶建议，对于其他进口道每辆车辆同样给与减速或者停车驾驶建议。当当前路口车辆进入交叉口后，将匹配不上本路口进口道地图信息，则认为该车辆驶离进口道，车辆也将同列表中删除，该车辆引导消息发送结束。

本实施例还提供了一种车路协同环境下的无信号交叉口车道级引导控制系统，包括车载设备OBU和路侧设备RSU；其中，

车载设备包括：被配置为实时获取自身车辆状态信息的车辆信息采集模块，自身车辆状态信息包括经纬度、速度和航向角等；被配置为将采集得到车辆自身状态数据通过V2X方式传输至路侧设备并接受路侧设备发送至车辆的数据的车载终端V2X无线通信模块；被配置为解析路侧终端处理的引导消息解析模块；以及，被配置为将引导消息解析模块处理后的路口通行引导策略展示给用户的信息展示模块；

路侧设备包括：被配置为将收集当前路口中车辆发出来的车辆状态消息传输至智能分析模块，以及将分析通行决策引导信息下发至路口车辆的路侧无线通信模块；被配置为根据当前路口范围X米内各个进口道内的车辆信息进行综合分析处理得到车辆快速安全通过无信号交叉口行驶方案的智能分析模块；被配置为将智能分析模块处理后的结果生成车辆路侧车辆引导消息集并通过无线通信模块发送给进口道等待引导车辆的车辆引导信息生成模块。

通过车路协同环境下对路口车辆和路侧设备的实时信息交互，获取各个进口道车道的排队状态，在无信号灯状态下实现对路口车辆的通行引导方案，并将引导方案下发至对应的车载设备，实现对不同路口车辆的引导信息，对路口车流量的精准管控，使车辆快速、安全的通过无信号交叉口。

经试验，无论是T型交叉口，Y型交叉口或者十字交叉口场景均能实现无信号灯下有效对路口车辆提供通行引导，对于路口单车道和和多车道场景均具有良好的支持，不受环境和场地的约束，均能实现较为良好的控制效果。本发明仅适用于交叉口车流量较小的情况下适用，根据《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886-2016)交通灯设置条件要求，对于主要单向车道数大于等于2的情况下，主干道高峰小时流量满足在900pcu/h时均具有良好的控制效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于车路协同的无信号交叉口车道级引导方法，其特征在于包括以下步骤：

S1，车辆消息分类，车辆与路侧设备RSU建立联系，RSU获取周围路口范围内的车辆状态消息并发出地图消息，车辆所载的OBU设备获取地图消息，并根据地图消息进行地图匹配获得自己当前所在的路口节点、路段及所在车道；

S2，计算车道排队长度，根据地图匹配后的结果、每个进口道中每个车道的车辆列表，在车辆ID与车辆状态消息集列表中的车辆ID匹配获得相关BSM车辆状态信息后，智能分析模块实时统计各进口车道车队的排队长度；

S3，变道引导，根据车辆所在的位置以及车辆发出的通行请求，判断其车辆是否与目标车道匹配以及在不匹配时提示其变道至满足通行需求的车道上，提前做好排队或通行准备；

S4，生成进口通行引导列表，根据当前路口节点得到各个进口道路段所对应的车辆列表，节点Node，路段Link和车道Lane的车辆ID列表；

S5，计算释放时长，主要分为两部分，排队车辆头车启动至最后一辆排队车辆的传递时间，以及最后一辆车启动通过停止线的时间；

S6，锁定释放列表，根据计算得到的各个进口车辆最大排队长度以及每个进口道的车辆排队清空时间，得到排队释放列表；

首先，根据当前列表排队时间中获取最大值，在确定得到第一个释放进口道和确定释放时间，锁定释放当前进口道；然后，将该进口道释放时间从列表中删除，更新剩余列表中进口道清空所需时间，从剩余列表中选择最大释放时间的进口道；最后，当列表中最后一个进口道的车辆释放后，生成新的路口进口道列表；

S7，解除锁定，当前路口一个释放周期进口道释放列表时间结束后，解除当前进口道锁定，并返回步骤S5，删除已释放路口，同时更新列表中剩余进口道释放时间，并从剩余进口道Link列表中选择下一个释放进口道，当进口列表中所有进口均释放完成后，返回步骤(4)更新整个路口列表周期时间。

2.根据权利要求1所述的无信号交叉口车道级引导方法，其特征在于，在车辆消息分类的步骤S1中，

按路口节点分类，RSU发出地图消息，在路口范围内的车辆将收到地图消息，OBU根据地图消息进行地图匹配，获得自己当前所在的路口节点、路段及所在车道，RSU获取周围路口范围内的车辆状态消息，车辆将会根据车辆状态信息按不同路口节点进行车辆分类，生成不同路口节点的车辆列表，同时RSU收集OBU车辆发出的请求消息，节点列表分类如下所示：node_i＝{Link₁，...，Link_j}；

按路段分类，筛选当前路口节点中距离停止线N米范围内进口道的车辆，并对车辆列表按进口道路段进行分类，Link_i＝{lane₁，...，lane_k}；

车辆消息按车道分类，根据当前路段中的车辆列表，将路段车辆列表中的车辆按车道进行分类，lane_k＝{vehid₁，...，vehid_m}。

3.根据权利要求1所述的无信号交叉口车道级引导方法，其特征在于，在计算车道排队长度的步骤S2中，车道内车辆车速小于阈值V的车辆位置被认定为该车辆为排队末端车辆，计算方法如下：

dist_queue＝sqrt((veh_lon-stoplane_lon)²+(veh_lat-stoplane_lat)²)；

abs(dist_queue-n*I_car)＜dist_error；

n为当前车道车辆排队车辆数，l_car为车头间距，dist_error为误差阈值，

veh_lon为车辆GPS经度；

veh_lat为车辆GPS纬度；

stoplane_lon为停止线节点经度；

stoplane_lat为停止线节点纬度；

如果满足该条件则说明该车辆为末端车辆；如果不满足上述条件则继续从车道车辆列表中筛选出满足条件的末端车辆，再根据末端车辆计算排队长度。

4.根据权利要求1所述的其特征在于，在变道引导步骤S3中，未进入排队车辆根据当前车辆匹配车道是否满足通行需求，如果满足通行需求同时，目标可通行车道上存在多个可选目标车道，则根据车辆距离停止线距离dist_veh判断其是否允许调整至最佳车道：

如果

推荐满足通行需求的最小排队长度给目标车辆，提示其变道至最小排队长度的车道

如果

不允许向最大排队长度车道变道，

如果

且

不提示变道；

如果

且

提示其向最小排队长度车道变道；

其中：

表征：为车道为laneid车道的排队长度；

laneid_veh表征：为车辆所在的车道ID；

表征：车道排队长度最短的车道ID。

5.根据权利要求4所述的其特征在于，在生成进口通行引导列表的步骤S4中，根据当前路口节点得到各个进口道路段所对应的车辆列表，节点Node，路段Link和车道Lane的车辆ID列表如下所示：

node_i＝{Link₁，...，Link_j}，Link_i＝{lane₁，...，lane_k}，lane_k＝{vehid₁，...，vehid_m}。

6.根据权利要求5所述的其特征在于：在计算释放时长的步骤S5中，由步骤S2中得到各个进口道车道的排队长度，取每个进口的最大车道排队长度，作为当前进口道的排队车辆清空队长值

车辆的启动加速为a，车队消散波速度为ω₁，头车的启动时刻为t_start，当前时刻为t，车辆启动至最大车速v_max，启动传递时间计算如下所示：

预测车辆到达停止线状态：

如果v_tmp＞v_max，说明通过距离计算车辆加速通过停止线的时间将会超过车辆的最大速度，不符合汽车运动轨迹，故将车辆启动至抵达停止线分为两个部分：

T₁＝v_max/a；

T＝T₁+T₂；

如果v_tmp≤v_max，说明通过距离计算可知，车辆通过停止线时，车辆还未加速至最大速度，车辆将在加速过程中通过停止线；

时间计算方式如下：

7.根据权利要求1所述的其特征在于，在锁定释放列表步骤中，每当确定释放列表后，生成车道级车辆引导消息，得到路口内各进口道中每辆车辆的引导驾驶建议：

对已锁定的进口道中的车辆列表提示本车通行需求相对应驾驶建议，对于在本进口道而不在本列表中的后续其他车辆则给予减速驾驶建议，对于其他进口道每辆车辆同样给与减速或者停车驾驶建议；当当前路口车辆进入交叉口后，将匹配不上本路口进口道地图信息，认定该车辆驶离进口道，车辆也将同列表中删除，该车辆引导消息发送结束。

8.一种用于执行权利要求1-7任一条所述的无信号交叉口车道级引导方法的引导系统，包括车载设备OBU和路侧设备RSU；其特征在于：，

车载设备包括：被配置为实时获取自身车辆状态信息的车辆信息采集模块，自身车辆状态信息包括经纬度、速度和航向角等；被配置为将采集得到车辆自身状态数据通过V2X方式传输至路侧设备并接受路侧设备发送至车辆的数据的车载终端V2X无线通信模块；被配置为解析路侧终端处理的引导消息解析模块；以及，被配置为将引导消息解析模块处理后的路口通行引导策略展示给用户的信息展示模块；

路侧设备包括：被配置为将收集当前路口中车辆发出来的车辆状态消息传输至智能分析模块，以及将分析通行决策引导信息下发至路口车辆的路侧无线通信模块；被配置为根据当前路口范围X米内各个进口道内的车辆信息进行综合分析处理得到车辆快速安全通过无信号交叉口行驶方案的智能分析模块；被配置为将智能分析模块处理后的结果生成车辆路侧车辆引导消息集并通过无线通信模块发送给进口道等待引导车辆的车辆引导信息生成模块。

通过车路协同环境下对路口车辆和路侧设备的实时信息交互，获取各个进口道车道的排队状态，在无信号灯状态下实现对路口车辆的通行引导方案，并将引导方案下发至对应的车载设备，实现对不同路口车辆的引导信息，对路口车流量的精准管控，使车辆快速、安全的通过无信号交叉口。

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