CN115331459A - 自动驾驶环境下t型交叉口让行控制方法 - Google Patents

自动驾驶环境下t型交叉口让行控制方法 Download PDF

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CN115331459A CN202210959834.XA CN202210959834A CN115331459A CN 115331459 A CN115331459 A CN 115331459A CN 202210959834 A CN202210959834 A CN 202210959834A CN 115331459 A CN115331459 A CN 115331459A
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张方伟
陈雨欣
马健霄
邬岚
李铭浩
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Shanghai Maritime University
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Shanghai Maritime University
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Abstract

本发明公开了一种自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，包括：以交叉口为中心建立一个确定区和控制区；实时获取进入系统的车辆位置信息及车辆运行状态信息；找出所有冲突车辆，并分别判断其所属的冲突情景与冲突情形；确定第一组产生冲突的车辆并分别计算其所属冲突情景下的三种冲突情形对应的备选方案的延误时间。本发明以自动驾驶为技术背景，以T型交叉口让行控制作为研究对象，考虑系统内车辆的延误时间，提出了一种兼顾系统需求和系统优势的T型交叉口让行控制策略。

Description

自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法
技术领域
本发明涉及交通管理中的信号控制领域，以自动驾驶为背景，自动确定T型交叉口车辆让行控制方案，属于智能交通领域，具体是一种自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法。
背景技术
车路协同和自动驾驶是交通发展不可避免的两大趋势，该趋势下车辆和道路以及车辆与车辆之间能够进行信息交互，车辆的驾驶行为主要依赖车辆控制中心的命令，属于交通的高阶智能化状态。当前，在交通的高阶智能化状态成熟之前，T型交叉口的车辆通行控制以信号控制为主，该模式和交通高阶智能化状态并不相容。针对交通的高阶智能化状态，部分研究者提出基于车辆的实时信息对信号控制方案进行优化，或在路口处实行“先到先行”原则，提出的方案或者并未充分发挥高阶智能化状态的优势，或者没有兼顾系统的最优化需求。
为给交通高阶智能化状态下的交叉口控制提供更优的通行控制策略，需要以T型交叉口为例，提出兼顾系统需求和系统优势的交叉口让行控制方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，本发明以自动驾驶环境为技术背景，以T型交叉口让行控制作为研究对象，考虑系统内车辆的延误时间，提出了一种兼顾系统需求和系统优势的T型交叉口让行控制策略，给交通高阶智能化状态下的交叉口控制提供更优的通行控制策略。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，包括：
(1)定义基本参数，所述基本参数包括车长、车宽、车速Vmax、加速度a、同向最小车头时距t1、异向最小车头时距t2和道路宽度；
(2)以T型交叉口为中心建立一个确定区，确定区是执行优化程序的区域，面积为m×n；
(3)将南进口车道运行方向记为a方向，西进口车道运行方向记为b方向，东进口车道运行方向记为c方向，南出口车道运行方向记为d方向；记a方向第x辆车到达交叉冲突点的时间为tax，到达合流冲突点的时间为taxc；b方向第y辆车到达交叉冲突点的时间为tby；c方向第z辆车到达交叉冲突点的时间为tcz，到达合流冲突点的时间为tczd；d方向第w辆车到达合流冲突点的时间为tdw；a方向第x辆车为车辆ax，b方向第y辆车为车辆by，c方向第z辆车为车辆cz，d方向第w辆车为车辆dw；
当交叉口任意方向来车接触确定区边界时，则触发优化程序；
所述优化程序包括以下步骤：
(3.1)T型交叉口行车发生的冲突类型包括交叉冲突和合流冲突；当任意两股交叉车流到达交叉冲突点的时间之差的绝对值小于异向最小车头时距时，则会产生交叉冲突；当同向交通流到达合流冲突点的时间之差的绝对值小于同向最小车头时距时，则会产生合流冲突；找出距离T型交叉口最近的一组产生冲突的车辆；
(3.2)确定冲突情景，所述冲突情景有三种，分别为南进口a方向车辆左转、东进口c方向车辆左转以及南进口a方向与东进口c方向的车辆同时左转；
(3.3)确定冲突情形，每个冲突情景均包含四种冲突情形，四种冲突情形分别为两个冲突点、一个交叉冲突点、一个合流冲突点和没有冲突点；其中，当任意发生冲突的左转车辆与一个方向上的直行车辆到达交叉冲突点的时间之差小于异向最小车头时距，且当任意发生冲突的左转车辆与另一个方向上的直行车辆到达合流冲突点的时间之差小于同向最小车头时距时，产生两个冲突点；当任意发生冲突的左转车辆与直行车辆到达交叉冲突点的时间之差小于异向最小车头时距时，产生一个交叉冲突点；当任意发生冲突的左转车辆与直行车辆到达合流冲突点的时间之差小于同向最小车头时距时，产生一个合流冲突点；此外，没有冲突点，无需速度管控，本发明中无需考虑；
(3.4)若冲突情景为南进口a方向车辆左转，则：
针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by和车辆cz先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆cz让车辆ax先行，b方向与c方向上均产生延误；
针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆ax先行，b方向上产生延误；
针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆cz先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆cz让车辆ax先行，c方向上产生延误；
(3.5)若冲突情景为东进口c方向车辆左转，则：
针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by和车辆dw先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆dw让车辆cz先行，b方向与d方向上均产生延误；
针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆cz先行，b方向上产生延误；
针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆dw先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆dw让车辆cz先行，d方向上产生延误；
(3.6)若冲突情景为南进口a方向与东进口c方向的车辆同时左转，则主路c方向的车辆先行，执行步骤(3.5)，a方向的车辆后行，执行步骤(3.4)；
(3.7)计算每个需要改变车速的车辆对应的减速行驶时间t减速和加速行驶时间t加速；
(3.8)根据计算出的每个车辆对应的加速行驶时间t加速和减速行驶时间t减速生成对应车辆指令，根据车辆指令控制车辆行驶；
(3.9)继续搜索车辆行驶状态变化之后系统中第一组产生冲突的车辆，循环步骤(3.1)至(3.9)直至没有冲突的车辆。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述确定区的长度为：m＝单车道宽度×2+车辆紧急制动至停止所行驶的路程×2，确定区宽度为：n＝单车道宽度×2+车辆紧急制动至停止所行驶的路程，其中车辆紧急制动至停止所行驶路程为
Figure BDA0003792506980000031
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤(3.4)具体包括：
(3.4.1.1)针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by和车辆cz先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达交叉冲突点的时间为：tax’＝tby+t2，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间：taxc’＝tax’+(taxc-tax)，此时产生的延误时间为：Dax＝tax’-tax；
其次判断经让行后的车辆ax是否会与车辆cz产生冲突：
若|taxc’-tczd|＜t1，则让行后的车辆ax仍然会在合流冲突点与车辆cz产生冲突，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc”＝tczd+t1，车辆ax经让行后产生的总延误时间为：Dax＝(tax’-tax)+(taxc”-taxc’)；
若|taxc’-tczd|≥t1，则让行后的车辆ax不会与车辆cz产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆ax让行是否会对后方车辆产生影响：
若ta(x+1)-tax’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：ta(x+1)’＝tax’+t1，此时交叉冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)＝ta(x+1)’-ta(x+1)；其中ta(x+1)为a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若ta(x+1)-tax’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若ta(x+1)c-taxc”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc”+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；其中ta(x+1)c为a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若ta(x+1)c-taxc”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.1.2)针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆cz让车辆ax先行，b方向与c方向上均产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tax+t2，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝taxc+t1，此时产生的延误时间为：Dax＝(tby’-tby)+(tczd’-tczd)；
其次判断车辆by和车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；其中tb(y+1)为b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；其中tc(z+1)d为c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上和c方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上和c方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向与c方向上所产生的总延误；
(3.4.2.1)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达交叉冲突点的时间为：tax’＝tby+t2，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc’＝tax’+(taxc-tax)，此时产生的延误时间为：Dax＝tax’-tax；
其次判断经让行后的车辆ax是否会与车辆cz产生冲突：
若|taxc’-tczd|＜t1，则让行后的车辆ax仍然会在合流冲突点与车辆cz产生冲突，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc”＝tczd+t1，车辆ax经让行后产生的总延误时间为：Dax＝(tax’-tax)+(taxc”-taxc’)；
若|taxc’-tczd|≥t1，则让行后的车辆ax不会与车辆cz产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆ax让行是否会对后方车辆产生影响：
若ta(x+1)-tax’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：ta(x+1)’＝tax’+t1，此时交叉冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)＝ta(x+1)’-ta(x+1)；
若ta(x+1)-tax’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若ta(x+1)c-taxc”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc”+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；
若ta(x+1)c-taxc”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.2.2)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆ax先行，b方向上产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tax+t2，此时产生的延误时间为：Dby＝tby’-tby；
其次判断车辆by让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向上所产生的延误；
(3.4.3.1)针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆cz先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc’＝tczd+t1，此时产生的延误时间为：Dax＝taxc’-taxc；
其次判断车辆ax让行对于后方车辆是否会产生影响：
若ta(x+1)c-taxc’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc’+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；
若ta(x+1)c-taxc’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.3.2)针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆cz让车辆ax先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝taxc+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝tczd’-tczd；
其次判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤(3.5)具体包括：
(3.5.1.1)针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by和车辆dw先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达交叉冲突点的时间为：tcz’＝tby+t2，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tcz’+(tczd-tcz)，此时产生的延误时间为：Dcz＝tcz’-tcz；
其次判断经让行后的车辆cz是否会与车辆dw产生冲突：
若|tczd’-tdw|＜t1，则让行后的车辆cz仍然会在合流冲突点与车辆dw产生冲突，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd”＝tdw+t1，车辆cz经让行后产生的总延误时间为：Dcz＝(tcz’-tcz)+(tczd”-tczd’)；
若|tczd’-tdw|≥t1，则让行后的车辆cz不会与车辆dw产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)-tcz’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tc(z+1)’＝tcz’+t1，此时交叉冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)＝tc(z+1)’-tc(z+1)；其中tc(z+1)为c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tc(z+1)-tcz’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd”+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；其中tc(z+1)d为c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若tc(z+1)d-tczd”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.1.2)针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆dw让车辆cz先行，b方向与d方向上均产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tcz+t2，经让行后车辆dw到达合流冲突点的时间为：tdw’＝tczd+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝(tby’-tby)+(tdw’-tdw)；
其次判断车辆by和车辆dw让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；其中tb(y+1)为b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若td(w+1)-tdw’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw会对后方车辆产生影响，d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间为：td(w+1)’＝tdw’+t1，此时合流冲突对d方向第(w+1)辆车产生的延误时间为：Dd(w+1)＝td(w+1)’-td(w+1)；其中td(w+1)为d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若td(w+1)-tdw’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上和d方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上和d方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向与d方向上所产生的总延误；
(3.5.2.1)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达交叉冲突点的时间为：tcz’＝tby+t2，此时经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tcz’+(tczd-tcz)，此时产生的延误时间为：Dcz＝tcz’-tcz；
其次判断经让行后的车辆cz是否会与车辆dw产生冲突：
若|tczd’-tdw|＜t1，则让行后的车辆cz仍然会在合流冲突点与车辆dw产生冲突，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd”＝tdw+t1，车辆cz经让行后产生的总延误时间为：Dcz＝(tcz’-tcz)+(tczd”-tczd’)；
若|tczd’-tdw|≥t1，则让行后的车辆cz不会与车辆dw产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)-tcz’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tc(z+1)’＝tcz’+t1，此时交叉冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)＝tc(z+1)’-tc(z+1)；
若tc(z+1)-tcz’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd”+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.2.2)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆cz先行，b方向上产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tcz+t2，此时产生的延误时间为：Dby＝tby’-tby；
其次判断车辆by让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向上所产生的延误；
(3.5.3.1)针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆dw先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tdw+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝tczd’-tczd；
其次判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.3.2)针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆dw让车辆cz先行，d方向上产生延误；
经让行后车辆dw到达合流冲突点的时间为：tdw’＝tcz+t1，此时产生的延误时间为：Ddw＝tdw’-tdw；
其次判断车辆dw让行是否会对后方车辆产生影响：
若td(w+1)-tdw’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw会对后方车辆产生影响，d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间为：td(w+1)’＝tdw’+t1，此时合流冲突对d方向第(w+1)辆车产生的延误时间为：Dd(w+1)＝td(w+1)’-td(w+1)；
若td(w+1)-tdw’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出d方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，d方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为d方向上所产生的延误。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述的步骤(3.7)具体包括：
对于需要改变车速的车辆，若其延误时间
Figure BDA0003792506980000101
时，则该车辆需减速经过交叉口冲突点再加速至vmax；则该车辆的t减速、t停车和t加速分别为：
Figure BDA0003792506980000111
t停车＝0，
Figure BDA0003792506980000112
其中vx表示车辆的时刻速度：t减速表示车辆以恒定加速度a减速行驶时间，t停车表示车辆停车时间，t加速表示车辆以恒定加速度a加速行驶时间；
对于需要改变车速的车辆，若其延误时间
Figure BDA0003792506980000113
时，则该车辆需减速，并在交叉口前停车等待通行，之后加速至vmax；则该车辆的t减速、t停车和t加速分别为：
Figure BDA0003792506980000114
Figure BDA0003792506980000115
同理，确定每个需要改变车速的车辆对应的减速行驶时间t减速和加速行驶时间t加速。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述同向最小车头时距表示同一车道上行驶的车辆队列中两连续车辆车头端部通过某一断面的最小时间间隔，所述异向最小车头时距表示邻向车道上行驶的车辆队列中两连续车辆车头端部通过某一断面的最小时间间隔。
本发明的有益效果为：
本发明以自动驾驶为技术背景，以T型交叉口让行控制为研究对象，考虑系统内车辆的延误时间，提出了一种兼顾系统需求和系统优势的T型交叉口让行控制策略，给交通高阶智能化状态下的交叉口控制提供更优的通行控制策略，充分发挥交通高阶智能化状态的优势。
附图说明
图1为本实施例确定区与控制区说明图。
图2为本实施例道路方向说明图。
图3为本实施例车头端部预计到达交叉冲突点与合流冲突点的时间说明图。
图4为本实施例优化程序触发说明图。
图5为本实施例车辆冲突情景1。
图6为本实施例车辆冲突情景2。
图7为本实施例车辆冲突情景3。
图8为本实施例系统流程图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的具体实施方式作出进一步说明：
一种自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，包括：
(1)定义基本参数，所述基本参数包括车长、车宽、车速Vmax、加速度a、同向最小车头时距t1、异向最小车头时距t2和道路宽度。
(2)以T型交叉口为中心建立一个确定区和一个控制区，如图1所示，确定区是执行优化程序的区域，面积为m×n。控制区即整个算法所影响的区域，范围为确定区之后往各车道方向延伸100m。
(3)如图2所示，将南进口车道运行方向记为a方向，西进口车道运行方向记为b方向，东进口车道运行方向记为c方向，南出口车道运行方向记为d方向；记a方向第x辆车到达交叉冲突点的时间为tax，到达合流冲突点的时间为taxc；b方向第y辆车到达交叉冲突点的时间为tby；c方向第z辆车到达交叉冲突点的时间为tcz，到达合流冲突点的时间为tczd；d方向第w辆车到达合流冲突点的时间为tdw。记a方向第x辆车为车辆ax，b方向第y辆车为车辆by，c方向第z辆车为车辆cz，d方向第w辆车为车辆dw。
如图4所示，当交叉口任意方向来车接触确定区边界时，则触发优化程序。
所述优化程序如图8所示，包括以下步骤：
(3.1)T型交叉口行车冲突主要是由南进口与东进口的车辆左转产生的，如图3所示，发生的冲突类型包括交叉冲突和合流冲突。当任意两股交叉车流到达交叉冲突点的时间之差的绝对值小于异向最小车头时距时，则会产生交叉冲突；当同向交通流到达合流冲突点的时间之差的绝对值小于同向最小车头时距时，则会产生合流冲突。按照上述方法找出距离T型交叉口最近的一组产生冲突的车辆。
(3.2)确定冲突情景，所述冲突情景有三种，分别为如图5所示的南进口a方向车辆左转、如图6所示的东进口c方向车辆左转以及如图7所示的南进口a方向与东进口c方向的车辆同时左转。其中南进口a方向左转车辆ax与西进口b方向直行车辆by、东进口c方向直行车辆cz产生冲突；东进口c方向左转车辆cz与西进口b方向直行车辆by、南出口d方向直行车辆dw产生冲突。
(3.3)确定冲突情形，每个冲突情景均包含四种冲突情形，四种冲突情形分别为两个冲突点、一个交叉冲突点、一个合流冲突点和没有冲突点。其中，当任意发生冲突的左转车辆与一个方向上的直行车辆到达交叉冲突点的时间之差小于异向最小车头时距，且当任意发生冲突的左转车辆与另一个方向上的直行车辆到达合流冲突点的时间之差小于同向最小车头时距时，产生两个冲突点；当任意发生冲突的左转车辆与直行车辆到达交叉冲突点的时间之差小于异向最小车头时距时，产生一个交叉冲突点；当任意发生冲突的左转车辆与直行车辆到达合流冲突点的时间之差小于同向最小车头时距时，产生一个合流冲突点；此外，没有冲突点；不产生冲突点时，无需速度管控，本发明中不考虑该情形。
(3.4)若冲突情景为南进口a方向车辆左转，则对于产生冲突的三种情形制定三种备选方案：
针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by和车辆cz先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆cz让车辆ax先行，b方向与c方向上均产生延误。
针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆ax先行，b方向上产生延误。
针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆cz先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆cz让车辆ax先行，c方向上产生延误。
所述步骤(3.4)具体包括：
(3.4.1.1)针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by和车辆cz先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达交叉冲突点的时间为：tax’＝tby+t2，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间：taxc’＝tax’+(taxc-tax)，此时产生的延误时间为：Dax＝tax’-tax；
其次判断经让行后的车辆ax是否会与车辆cz产生冲突：
若|taxc’-tczd|＜t1，则让行后的车辆ax仍然会在合流冲突点与车辆cz产生冲突，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc”＝tczd+t1，车辆ax经让行后产生的总延误时间为：Dax＝(tax’-tax)+(taxc”-taxc’)；
若|taxc’-tczd|≥t1，则让行后的车辆ax不会与车辆cz产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆ax让行是否会对后方车辆产生影响：
若ta(x+1)-tax’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：ta(x+1)’＝tax’+t1，此时交叉冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)＝ta(x+1)’-ta(x+1)；其中ta(x+1)为a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若ta(x+1)-tax’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若ta(x+1)c-taxc”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc”+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；其中ta(x+1)c为a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若ta(x+1)c-taxc”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.1.2)针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆cz让车辆ax先行，b方向与c方向上均产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tax+t2，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝taxc+t1，此时产生的延误时间为：Dax＝(tby’-tby)+(tczd’-tczd)；
其次判断车辆by和车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；其中tb(y+1)为b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；其中tc(z+1)d为c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上和c方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上和c方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向与c方向上所产生的总延误；
(3.4.2.1)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达交叉冲突点的时间为：tax’＝tby+t2，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc’＝tax’+(taxc-tax)，此时产生的延误时间为：Dax＝tax’-tax；
其次判断经让行后的车辆ax是否会与车辆cz产生冲突：
若|taxc’-tczd|＜t1，则让行后的车辆ax仍然会在合流冲突点与车辆cz产生冲突，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc”＝tczd+t1，车辆ax经让行后产生的总延误时间为：Dax＝(tax’-tax)+(taxc”-taxc’)；
若|taxc’-tczd|≥t1，则让行后的车辆ax不会与车辆cz产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆ax让行是否会对后方车辆产生影响：
若ta(x+1)-tax’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：ta(x+1)’＝tax’+t1，此时交叉冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)＝ta(x+1)’-ta(x+1)；
若ta(x+1)-tax’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若ta(x+1)c-taxc”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc”+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；
若ta(x+1)c-taxc”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.2.2)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆ax先行，b方向上产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tax+t2，此时产生的延误时间为：Dby＝tby’-tby；
其次判断车辆by让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向上所产生的延误；
(3.4.3.1)针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆cz先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc’＝tczd+t1，此时产生的延误时间为：Dax＝taxc’-taxc；
其次判断车辆ax让行对于后方车辆是否会产生影响：
若ta(x+1)c-taxc’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc’+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；
若ta(x+1)c-taxc’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.3.2)针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆cz让车辆ax先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝taxc+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝tczd’-tczd；
其次判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误。
(3.5)若冲突情景为东进口c方向车辆左转，则对于产生冲突的三种情形制定三种备选方案：
针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by和车辆dw先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆dw让车辆cz先行，b方向与d方向上均产生延误；
针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆cz先行，b方向上产生延误；
针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆dw先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆dw让车辆cz先行，d方向上产生延误；
所述步骤(3.5)具体包括：
(3.5.1.1)针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by和车辆dw先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达交叉冲突点的时间为：tcz’＝tby+t2，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tcz’+(tczd-tcz)，此时产生的延误时间为：Dcz＝tcz’-tcz；
其次判断经让行后的车辆cz是否会与车辆dw产生冲突：
若|tczd’-tdw|＜t1，则让行后的车辆cz仍然会在合流冲突点与车辆dw产生冲突，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd”＝tdw+t1，车辆cz经让行后产生的总延误时间为：Dcz＝(tcz’-tcz)+(tczd”-tczd’)；
若|tczd’-tdw|≥t1，则让行后的车辆cz不会与车辆dw产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)-tcz’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tc(z+1)’＝tcz’+t1，此时交叉冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)＝tc(z+1)’-tc(z+1)；其中tc(z+1)为c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tc(z+1)-tcz’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd”+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；其中tc(z+1)d为c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若tc(z+1)d-tczd”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.1.2)针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆dw让车辆cz先行，b方向与d方向上均产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tcz+t2，经让行后车辆dw到达合流冲突点的时间为：tdw’＝tczd+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝(tby’-tby)+(tdw’-tdw)；
其次判断车辆by和车辆dw让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；其中tb(y+1)为b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若td(w+1)-tdw’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw会对后方车辆产生影响，d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间为：td(w+1)’＝tdw’+t1，此时合流冲突对d方向第(w+1)辆车产生的延误时间为：Dd(w+1)＝td(w+1)’-td(w+1)；其中td(w+1)为d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若td(w+1)-tdw’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上和d方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上和d方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向与d方向上所产生的总延误；
(3.5.2.1)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达交叉冲突点的时间为：tcz’＝tby+t2，此时经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tcz’+(tczd-tcz)，此时产生的延误时间为：Dcz＝tcz’-tcz；
其次判断经让行后的车辆cz是否会与车辆dw产生冲突：
若|tczd’-tdw|＜t1，则让行后的车辆cz仍然会在合流冲突点与车辆dw产生冲突，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd”＝tdw+t1，车辆cz经让行后产生的总延误时间为：Dcz＝(tcz’-tcz)+(tczd”-tczd’)；
若|tczd’-tdw|≥t1，则让行后的车辆cz不会与车辆dw产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)-tcz’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tc(z+1)’＝tcz’+t1，此时交叉冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)＝tc(z+1)’-tc(z+1)；
若tc(z+1)-tcz’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd”+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的总延误；
(3.5.2.2)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆cz先行，b方向上产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tcz+t2，此时产生的延误时间为：Dby＝tby’-tby；
其次判断车辆by让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向上所产生的延误；
(3.5.3.1)针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆dw先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tdw+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝tczd’-tczd；
其次判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.3.2)针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆dw让车辆cz先行，d方向上产生延误；
经让行后车辆dw到达合流冲突点的时间为：tdw’＝tcz+t1，此时产生的延误时间为：Ddw＝tdw’-tdw；
其次判断车辆dw让行是否会对后方车辆产生影响：
若td(w+1)-tdw’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw会对后方车辆产生影响，d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间为：td(w+1)’＝tdw’+t1，此时合流冲突对d方向第(w+1)辆车产生的延误时间为：Dd(w+1)＝td(w+1)’-td(w+1)；
若td(w+1)-tdw’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出d方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，d方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为d方向上所产生的延误。
(3.6)若冲突情景为南进口a方向与东进口c方向的车辆同时左转，则主路c方向的车辆先行，a方向的车辆后行。
所述步骤(3.6)具体包括：
(3.6.1)当冲突情景为南进口a方向与东进口c方向的车辆同时左转时，赋予主路c方向车辆先行特权，即东进口c方向车辆先左转，同理步骤(3.5)，分析c方向车辆左转时产生冲突的三种情形；
(3.6.2)当东进口c方向车辆左转完成后，南进口a方向车辆左转，同理步骤(3.4)，分析a方向车辆左转时产生冲突的三种情形。
(3.7)计算每个需要改变车速的车辆对应的减速行驶时间t减速和加速行驶时间t加速；
所述的步骤(3.7)具体包括：
对于需要改变车速的车辆，若其延误时间
Figure BDA0003792506980000211
时，则该车辆需减速经过交叉口冲突点再加速至vmax；则该车辆的t减速、t停车和t加速分别为：
Figure BDA0003792506980000212
t停车＝0，
Figure BDA0003792506980000213
其中vx表示车辆的时刻速度：t减速表示车辆以恒定加速度a减速行驶时间，t停车表示车辆停车时间，t加速表示车辆以恒定加速度a加速行驶时间；
对于需要改变车速的车辆，若其延误时间
Figure BDA0003792506980000214
时，则该车辆需减速，并在交叉口前停车等待通行，之后加速至vmax；则该车辆的t减速、t停车和t加速分别为：
Figure BDA0003792506980000215
Figure BDA0003792506980000216
同理，确定每个需要改变车速的车辆对应的减速行驶时间t减速和加速行驶时间t加速。
(3.8)根据计算出的每个车辆对应的加速行驶时间t加速和减速行驶时间t减速生成对应车辆指令，根据车辆指令控制车辆行驶；
(3.9)继续搜索车辆行驶状态变化之后系统中第一组产生冲突的车辆，循环步骤(3.1)至(3.9)直至没有冲突的车辆。
本实施例中，所述确定区的长度为：m＝单车道宽度×2+车辆紧急制动至停止所行驶的路程×2，确定区宽度为：n＝单车道宽度×2+车辆紧急制动至停止所行驶的路程，其中车辆紧急制动至停止所行驶路程为
Figure BDA0003792506980000221
本实施例中，所述同向最小车头时距表示同一车道上行驶的车辆队列中两连续车辆车头端部通过某一断面的最小时间间隔，所述异向最小车头时距表示邻向车道上行驶的车辆队列中两连续车辆车头端部通过某一断面的最小时间间隔。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，其特征在于：包括：
(1)定义基本参数，所述基本参数包括车长、车宽、车速Vmax、加速度a、同向最小车头时距t1、异向最小车头时距t2和道路宽度；
(2)以T型交叉口为中心建立一个确定区，确定区是执行优化程序的区域，面积为m×n；
(3)将南进口车道运行方向记为a方向，西进口车道运行方向记为b方向，东进口车道运行方向记为c方向，南出口车道运行方向记为d方向；记a方向第x辆车到达交叉冲突点的时间为tax，到达合流冲突点的时间为taxc；b方向第y辆车到达交叉冲突点的时间为tby；c方向第z辆车到达交叉冲突点的时间为tcz，到达合流冲突点的时间为tczd；d方向第w辆车到达合流冲突点的时间为tdw；a方向第x辆车为车辆ax，b方向第y辆车为车辆by，c方向第z辆车为车辆cz，d方向第w辆车为车辆dw；
当交叉口任意方向来车接触确定区边界时，则触发优化程序；
所述优化程序包括以下步骤：
(3.1)T型交叉口行车发生的冲突类型包括交叉冲突和合流冲突；当任意两股交叉车流到达交叉冲突点的时间之差的绝对值小于异向最小车头时距时，则会产生交叉冲突；当同向交通流到达合流冲突点的时间之差的绝对值小于同向最小车头时距时，则会产生合流冲突；找出距离T型交叉口最近的一组产生冲突的车辆；
(3.2)确定冲突情景，所述冲突情景有三种，分别为南进口a方向车辆左转、东进口c方向车辆左转以及南进口a方向与东进口c方向的车辆同时左转；
(3.3)确定冲突情形，每个冲突情景均包含四种冲突情形，四种冲突情形分别为两个冲突点、一个交叉冲突点、一个合流冲突点和没有冲突点；其中，当任意发生冲突的左转车辆与一个方向上的直行车辆到达交叉冲突点的时间之差小于异向最小车头时距，且当任意发生冲突的左转车辆与另一个方向上的直行车辆到达合流冲突点的时间之差小于同向最小车头时距时，产生两个冲突点；当任意发生冲突的左转车辆与直行车辆到达交叉冲突点的时间之差小于异向最小车头时距时，产生一个交叉冲突点；当任意发生冲突的左转车辆与直行车辆到达合流冲突点的时间之差小于同向最小车头时距时，产生一个合流冲突点；此外，没有冲突点；
(3.4)若冲突情景为南进口a方向车辆左转，则：
针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by和车辆cz先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆cz让车辆ax先行，b方向与c方向上均产生延误；
针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆ax先行，b方向上产生延误；
针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆cz先行，a方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆cz让车辆ax先行，c方向上产生延误；
(3.5)若冲突情景为东进口c方向车辆左转，则：
针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by和车辆dw先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆dw让车辆cz先行，b方向与d方向上均产生延误；
针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆cz先行，b方向上产生延误；
针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆dw先行，c方向上产生延误；当次路方向排队时长达到预设时间时，触动次路先行的启动阈值，则车辆dw让车辆cz先行，d方向上产生延误；
(3.6)若冲突情景为南进口a方向与东进口c方向的车辆同时左转，则主路c方向的车辆先行，执行步骤(3.5)，a方向的车辆后行，执行步骤(3.4)；
(3.7)计算每个需要改变车速的车辆对应的减速行驶时间t减速和加速行驶时间t加速；
(3.8)根据计算出的每个车辆对应的加速行驶时间t加速和减速行驶时间t减速生成对应车辆指令，根据车辆指令控制车辆行驶；
(3.9)继续搜索车辆行驶状态变化之后系统中第一组产生冲突的车辆，循环步骤(3.1)至(3.9)直至没有冲突的车辆。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，其特征在于：所述确定区的长度为：m＝单车道宽度×2+车辆紧急制动至停止所行驶的路程×2，确定区宽度为：n＝单车道宽度×2+车辆紧急制动至停止所行驶的路程，其中车辆紧急制动至停止所行驶路程为
Figure FDA0003792506970000021
3.根据权利要求2所述的自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，其特征在于：所述步骤(3.4)具体包括：
(3.4.1.1)针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by和车辆cz先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达交叉冲突点的时间为：tax’＝tby+t2，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间：taxc’＝tax’+(taxc-tax)，此时产生的延误时间为：Dax＝tax’-tax；
其次判断经让行后的车辆ax是否会与车辆cz产生冲突：
若|taxc’-tczd|＜t1，则让行后的车辆ax仍然会在合流冲突点与车辆cz产生冲突，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc”＝tczd+t1，车辆ax经让行后产生的总延误时间为：Dax＝(tax’-tax)+(taxc”-taxc’)；
若|taxc’-tczd|≥t1，则让行后的车辆ax不会与车辆cz产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆ax让行是否会对后方车辆产生影响：
若ta(x+1)-tax’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：ta(x+1)’＝tax’+t1，此时交叉冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)＝ta(x+1)’-ta(x+1)；其中ta(x+1)为a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若ta(x+1)-tax’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若ta(x+1)c-taxc”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc”+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；其中ta(x+1)c为a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若ta(x+1)c-taxc”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.1.2)针对两个冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突且车辆ax与车辆cz产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆cz让车辆ax先行，b方向与c方向上均产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tax+t2，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝taxc+t1，此时产生的延误时间为：Dax＝(tby’-tby)+(tczd’-tczd)；
其次判断车辆by和车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；其中tb(y+1)为b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；其中tc(z+1)d为c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上和c方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上和c方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向与c方向上所产生的总延误；
(3.4.2.1)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆by先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达交叉冲突点的时间为：tax’＝tby+t2，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc’＝tax’+(taxc-tax)，此时产生的延误时间为：Dax＝tax’-tax；
其次判断经让行后的车辆ax是否会与车辆cz产生冲突：
若|taxc’-tczd|＜t1，则让行后的车辆ax仍然会在合流冲突点与车辆cz产生冲突，经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc”＝tczd+t1，车辆ax经让行后产生的总延误时间为：Dax＝(tax’-tax)+(taxc”-taxc’)；
若|taxc’-tczd|≥t1，则让行后的车辆ax不会与车辆cz产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆ax让行是否会对后方车辆产生影响：
若ta(x+1)-tax’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：ta(x+1)’＝tax’+t1，此时交叉冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)＝ta(x+1)’-ta(x+1)；
若ta(x+1)-tax’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若ta(x+1)c-taxc”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc”+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；
若ta(x+1)c-taxc”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.2.2)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆ax与车辆by产生交叉冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆ax先行，b方向上产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tax+t2，此时产生的延误时间为：Dby＝tby’-tby；
其次判断车辆by让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向上所产生的延误；
(3.4.3.1)针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，根据让行规则，车辆ax要让车辆cz先行，a方向上产生延误；
经让行后车辆ax到达合流冲突点的时间为：taxc’＝tczd+t1，此时产生的延误时间为：Dax＝taxc’-taxc；
其次判断车辆ax让行对于后方车辆是否会产生影响：
若ta(x+1)c-taxc’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax会对后方车辆产生影响，a方向第(x+1)辆车到达合流冲突点的时间为：ta(x+1)c’＝taxc’+t1，此时合流冲突对a方向第(x+1)辆车产生的延误时间为：Da(x+1)c＝ta(x+1)c’-ta(x+1)c；
若ta(x+1)c-taxc’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆ax不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出a方向上受到车辆ax让行影响的车辆，计算每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误，a方向上每辆受到车辆ax让行影响的车辆对应的延误时间之和为a方向上所产生的延误；
(3.4.3.2)针对一个合流冲突点的情形，即车辆ax与车辆cz产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆cz让车辆ax先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝taxc+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝tczd’-tczd；
其次判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误。
4.根据权利要求2所述的自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，其特征在于：所述步骤(3.5)具体包括：
(3.5.1.1)针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by和车辆dw先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达交叉冲突点的时间为：tcz’＝tby+t2，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tcz’+(tczd-tcz)，此时产生的延误时间为：Dcz＝tcz’-tcz；
其次判断经让行后的车辆cz是否会与车辆dw产生冲突：
若|tczd’-tdw|＜t1，则让行后的车辆cz仍然会在合流冲突点与车辆dw产生冲突，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd”＝tdw+t1，车辆cz经让行后产生的总延误时间为：Dcz＝(tcz’-tcz)+(tczd”-tczd’)；
若|tczd’-tdw|≥t1，则让行后的车辆cz不会与车辆dw产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)-tcz’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tc(z+1)’＝tcz’+t1，此时交叉冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)＝tc(z+1)’-tc(z+1)；其中tc(z+1)为c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tc(z+1)-tcz’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd”+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；其中tc(z+1)d为c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若tc(z+1)d-tczd”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.1.2)针对两个冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突且车辆cz与车辆dw产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by和车辆dw让车辆cz先行，b方向与d方向上均产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tcz+t2，经让行后车辆dw到达合流冲突点的时间为：tdw’＝tczd+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝(tby’-tby)+(tdw’-tdw)；
其次判断车辆by和车辆dw让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；其中tb(y+1)为b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若td(w+1)-tdw’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw会对后方车辆产生影响，d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间为：td(w+1)’＝tdw’+t1，此时合流冲突对d方向第(w+1)辆车产生的延误时间为：Dd(w+1)＝td(w+1)’-td(w+1)；其中td(w+1)为d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间；
若td(w+1)-tdw’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上和d方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上和d方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向与d方向上所产生的总延误；
(3.5.2.1)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆by先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达交叉冲突点的时间为：tcz’＝tby+t2，此时经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tcz’+(tczd-tcz)，此时产生的延误时间为：Dcz＝tcz’-tcz；
其次判断经让行后的车辆cz是否会与车辆dw产生冲突：
若|tczd’-tdw|＜t1，则让行后的车辆cz仍然会在合流冲突点与车辆dw产生冲突，经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd”＝tdw+t1，车辆cz经让行后产生的总延误时间为：Dcz＝(tcz’-tcz)+(tczd”-tczd’)；
若|tczd’-tdw|≥t1，则让行后的车辆cz不会与车辆dw产生合流冲突，不再产生延误；
最后判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)-tcz’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tc(z+1)’＝tcz’+t1，此时交叉冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)＝tc(z+1)’-tc(z+1)；
若tc(z+1)-tcz’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
若tc(z+1)d-tczd”＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd”+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd”≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.2.2)针对一个交叉冲突点的情形，即车辆cz与车辆by产生交叉冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆by让车辆cz先行，b方向上产生延误；
经让行后车辆by到达交叉冲突点的时间为：tby’＝tcz+t2，此时产生的延误时间为：Dby＝tby’-tby；
其次判断车辆by让行是否会对后方车辆产生影响：
若tb(y+1)-tby’＜t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by会对后方车辆产生影响，b方向第(y+1)辆车到达交叉冲突点的时间为：tb(y+1)’＝tby’+t1，此时交叉冲突对b方向第(y+1)辆车产生的延误时间为：Db(y+1)＝tb(y+1)’-tb(y+1)；
若tb(y+1)-tby’≥t1，则在交叉冲突点让行后的车辆by不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出b方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，b方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为b方向上所产生的延误；
(3.5.3.1)针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，根据让行规则，车辆cz要让车辆dw先行，c方向上产生延误；
经让行后车辆cz到达合流冲突点的时间为：tczd’＝tdw+t1，此时产生的延误时间为：Dcz＝tczd’-tczd；
其次判断车辆cz让行是否会对后方车辆产生影响：
若tc(z+1)d-tczd’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz会对后方车辆产生影响，c方向第(z+1)辆车到达合流冲突点的时间为：tc(z+1)d’＝tczd’+t1，此时合流冲突对c方向第(z+1)辆车产生的延误时间为：Dc(z+1)d＝tc(z+1)d’-tc(z+1)d；
若tc(z+1)d-tczd’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆cz不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出c方向上受到车辆cz让行影响的车辆，计算每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误，c方向上每辆受到车辆cz让行影响的车辆对应的延误时间之和为c方向上所产生的延误；
(3.5.3.2)针对一个合流冲突点的情形，即车辆cz与车辆dw产生合流冲突，当次路方向排队时长达到3min，触动次路先行的启动阈值，则车辆dw让车辆cz先行，d方向上产生延误；
经让行后车辆dw到达合流冲突点的时间为：tdw’＝tcz+t1，此时产生的延误时间为：Ddw＝tdw’-tdw；
其次判断车辆dw让行是否会对后方车辆产生影响：
若td(w+1)-tdw’＜t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw会对后方车辆产生影响，d方向第(w+1)辆车到达合流冲突点的时间为：td(w+1)’＝tdw’+t1，此时合流冲突对d方向第(w+1)辆车产生的延误时间为：Dd(w+1)＝td(w+1)’-td(w+1)；
若td(w+1)-tdw’≥t1，则在合流冲突点让行后的车辆dw不会对后方车辆产生影响，不再产生延误；
递推出d方向上受到车辆让行影响的车辆，计算每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误，d方向上每辆受到车辆让行影响的车辆对应的延误时间之和为d方向上所产生的延误。
5.根据权利要求3-4任一项所述的自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，其特征在于：所述的步骤(3.7)具体包括：
对于需要改变车速的车辆，若其延误时间
Figure FDA0003792506970000101
时，则该车辆需减速经过交叉口冲突点再加速至vmax；则该车辆的t减速、t停车和t加速分别为：
Figure FDA0003792506970000102
t停车＝0，
Figure FDA0003792506970000103
其中vx表示车辆的时刻速度：t减速表示车辆以恒定加速度a减速行驶时间，t停车表示车辆停车时间，t加速表示车辆以恒定加速度a加速行驶时间；
对于需要改变车速的车辆，若其延误时间
Figure FDA0003792506970000104
时，则该车辆需减速，并在交叉口前停车等待通行，之后加速至vmax；则该车辆的t减速、t停车和t加速分别为：
Figure FDA0003792506970000105
Figure FDA0003792506970000106
同理，确定每个需要改变车速的车辆对应的减速行驶时间t减速和加速行驶时间t加速。
6.根据权利要求1所述的自动驾驶环境下T型交叉口让行控制方法，其特征在于：所述同向最小车头时距表示同一车道上行驶的车辆队列中两连续车辆车头端部通过某一断面的最小时间间隔，所述异向最小车头时距表示邻向车道上行驶的车辆队列中两连续车辆车头端部通过某一断面的最小时间间隔。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117152959A (zh) * 2023-09-13 2023-12-01 武汉理工大学 一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117152959A (zh) * 2023-09-13 2023-12-01 武汉理工大学 一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法及系统

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