WO2021169353A1 - 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法 - Google Patents

一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021169353A1
WO2021169353A1 PCT/CN2020/124662 CN2020124662W WO2021169353A1 WO 2021169353 A1 WO2021169353 A1 WO 2021169353A1 CN 2020124662 W CN2020124662 W CN 2020124662W WO 2021169353 A1 WO2021169353 A1 WO 2021169353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
speed
time
lane
intersection
Prior art date
Application number
PCT/CN2020/124662
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
林培群
黄鑫
陈晨
Original Assignee
华南理工大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 华南理工大学 filed Critical 华南理工大学
Publication of WO2021169353A1 publication Critical patent/WO2021169353A1/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095—Traffic lights
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096708—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control
    • G08G1/096725—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control where the received information generates an automatic action on the vehicle control
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection

Definitions

  • the invention relates to the research field of road intersection signal control technology, and in particular to a microscopic control method for intersection traffic flow under the condition of intelligent network connection.
  • intersection signal control methods including single point, trunk, and regional control.
  • SCATS used in Shanghai, Guangzhou, Shenyang, etc.
  • SCOOT used in Beijing, Chengdu, Dalian, etc.
  • the Internet of Vehicles (characterized by real-time vehicle-to-vehicle and vehicle-to-road interconnection) has become the most active branch of the Internet of Things.
  • the wireless access in the vehicle environment is based on IEEE 802.11p and The IEEE1609 protocol family was officially promulgated in November and December 2010.
  • the Internet of Vehicles technology provides a broad technical space for precise control of traffic flow.
  • Ability to significantly reduce traffic delays and reduce the number of stops (Lin Peiqun, Zhuo Fuqing, Gu Yumu.
  • the above method has certain limitations, that is, the method does not consider the micro-management method of the intersection under the condition of mixed traffic flow (traffic flow with autonomous vehicles and manual driving vehicles).
  • CAV connected and autonomous vehicles
  • the main purpose of the present invention is to overcome the shortcomings and deficiencies of the prior art, and provide a microscopic control method of traffic flow at intersections under the condition of intelligent network connection. Establish a traditional signal light control mode, so that the overall operating efficiency of the transportation system has been significantly improved.
  • the present invention is realized by at least one of the following technical solutions.
  • a microscopic control method of traffic flow at intersections under the condition of intelligent network connection including the steps:
  • each intersection is equipped with four signal lights and a central controller.
  • Each SCT lane is equipped with sensing devices. The sensing devices and signal lights interact with the central controller in real-time information, and the signal lights are converted under the action of the central controller.
  • the vehicle is in front of the intersection of the lane and in the parking line Drive freely according to traffic lights;
  • the control method of the SCT lane is: the vehicle travels freely before reaching the parking line.
  • the parking line is full and exceeds the limited number of vehicles or the waiting time of a certain vehicle exceeds the limited time, the signal light turns green and the green light duration is fixed, otherwise The signal light will be in a steady red state.
  • CVT Vehicle Technology
  • the variable speed control zone the length of the variable speed control zone is d, and the area within the parking line is the uniform speed control zone; each intersection
  • Each port is equipped with a central controller.
  • the vehicle After each vehicle enters the variable speed control area and the uniform speed control area, it will interact with the central controller in real time and perform fully automatic driving under the action of the central controller (vehicle speed, acceleration, and The steering of the intersection is completely controlled by the central controller), the vehicle can change speed freely in the speed control zone, but in the uniform speed control zone, the vehicle must drive at the same speed as it enters the intersection parking line until it leaves the uniform speed control zone;
  • step (6) The vehicle controls the vehicle according to the motion parameters obtained in step (4) and step (5) to make the vehicle drive automatically.
  • v 0 is the instantaneous speed of the vehicle, that is, the point speed.
  • the steps of obtaining the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone are as follows:
  • Vehicle n arrives at the parking line at time T(n) and needs to pass through N conflict points to pass the intersection.
  • the speed V(n) of vehicle n passing the parking line is affected by the speed of other vehicles and the signal lights.
  • the conditions for a certain signal light in the SCT lane to be green in the step (4-3) are:
  • P r refers to the parking waiting time of the first car before the parking line of the entrance road r
  • M r refers to the number of parking before the parking line of the entrance road r
  • r represents the vehicle entrance road
  • TP is the set parking waiting time Maximum time
  • NP is the maximum number of stops
  • the signal light sends a request to the control center, and the green light is on after the time specified by the following formula:
  • T(G r ) represents the time required for the light to turn on when the signal light meets the conditions, and r represents the entrance of the vehicle;
  • the green lights will be lighted in sequence according to the number of the signal lights.
  • VS(n) ⁇ Z(C) ⁇ Q ⁇ Z(C 1 ) ⁇ Z(C 2 )... ⁇ Z(C N ) ⁇ Q ⁇ ;
  • Z(C) represents the speed set at which vehicle n can pass the intersection before the green light at the intersection in this direction ends.
  • step (5) according to the obtained S 0 (v 0 , t 0 ) and S 1 (v 1 , t 1 ), the dynamic operating parameters of the vehicle in the transmission control zone are obtained, and the steps are as follows :
  • t 1 -t 0 tt 1 +tt+tt 2 ;
  • v a 1 tt 1 +v 0 ;
  • v 1 a 1 tt 1 +v 0 +a 2 t 2 ;
  • the vehicle should also meet its own dynamic constraints and the space-time constraints of the front and rear cars in the same direction:
  • f(t) is the speed of the vehicle
  • f(t 0 ) is the initial speed of the vehicle entering the variable speed control zone
  • f(t 1 ) is the speed of the vehicle entering the constant speed control zone
  • f′(t) is the acceleration of the vehicle
  • Path(r,u) represents the flow direction of the vehicle, r represents the vehicle entrance, u represents the vehicle turning
  • k represents the vehicle sequence
  • ⁇ S represents the same direction Safety distance between front and rear cars;
  • the present invention has the following advantages and beneficial effects:
  • the present invention proposes the idea of setting Connected Vehicle Technology (CVT) lanes and Signal Control Technology (SCT) lanes in front of the intersection, so that the intersection can be compatible with two driving modes at the same time, and at each intersection All are equipped with a central controller.
  • CVT Connected Vehicle Technology
  • SCT Signal Control Technology
  • the present invention proposes a conditional light-up mode, that is, when the parking line is full and exceeds a limited number of vehicles or a certain vehicle waits for a limited time, the signal light turns green and the green light duration is fixed, otherwise The signal light will be in a constant red state, and the signal light state will interact with the central controller in real time.
  • CVT lanes the present invention proposes the idea of sub-regional control. The intersection variable speed control area and uniform speed control area are set.
  • each vehicle After each vehicle enters the control area, it can interact with the central controller in real time and perform complete information under the action of the central controller. Auto-driving, and then according to the initial operating state of the vehicle entering the speed control zone and the operating state that the vehicle needs to achieve when entering the speed control zone from the space-time trajectory of the safe passage of the vehicle in the uniform speed control zone, in accordance with the established acceleration sequence in the speed control zone
  • Mathematical models and control methods solve the dynamic parameters of the vehicle running in the speed control zone, and control the vehicle to perform reasonable acceleration and deceleration in the speed control section of the intersection according to the obtained dynamic parameters, so that the vehicle can be at a predetermined time and at a predetermined speed Enter the intersection and follow the safe passage time and space trajectory found earlier to pass through the intersection.
  • the present invention can finely and systematically coordinate the movement process of individual vehicles, so that the overall operating efficiency of the transportation system is significantly improved, so as to solve the problem that the existing intersection signal control methods are not efficient and the traffic capacity cannot meet the demand. The resulting traffic jams and serious delays.
  • Figure 1 is a schematic diagram of zone control in this embodiment
  • Figure 2 is a schematic diagram of the space-time trajectory of the vehicle in this embodiment
  • FIG. 3 is a flow chart of the control method in this embodiment
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the control target in this embodiment
  • Fig. 5 is a three-stage control method in the transmission control area in this embodiment.
  • Figure 6 is a schematic diagram of the intersection in this example.
  • Figure 7 is a time-space trajectory diagram of vehicles in the speed control zone in this example.
  • Fig. 8 is a graph showing the speed change of the vehicle in the shift control zone in this example.
  • each intersection is equipped with four signal lights (the four entrances of east, south, west, and north are equipped with one signal light) and A central controller
  • each SCT lane is equipped with a sensing device, the sensing device (ground-sensing vehicle detector, model: LBW-D02) and the signal light interact with the central controller in real time and carry out real-time information interaction under the action of the central controller
  • the change of signal lights, the vehicles in front of the intersection of the lane and the area within the parking line are free to drive according to the traffic lights;
  • the control method of the SCT lane is: the vehicle travels freely before reaching the parking line.
  • the parking line is full and exceeds the limited number of vehicles or the waiting time of a certain vehicle exceeds the limited time, the signal light turns green and the green light duration is fixed, otherwise The signal light will be in a steady red state.
  • CVT lanes that is, the speed control zone, the length of the speed control zone is d, and the area within the parking line is the uniform speed control zone; each intersection is equipped with a central controller, and each vehicle After entering the variable speed control zone and the uniform speed control zone, they will interact with the central controller in real-time information and perform fully automatic driving under the action of the central controller (vehicle speed, acceleration and intersection steering are completely controlled by the central controller).
  • the speed control zone the speed can be changed freely, but in the uniform speed control zone, the vehicle needs to drive at a constant speed at the speed that it enters the intersection parking line until it leaves the uniform speed control zone;
  • the control method of CVT lanes is as follows: set a section of road length d before the intersection stop line as the speed control zone, and the area within the stop line as the constant speed control zone; when the vehicle reaches the speed control zone, obtain its initial state S 0 ( v 0 ,t 0 ), where v 0 is the speed and t 0 is the time; according to the time and occupied time of each vehicle reaching the conflict point in the uniform speed control area, find a safe time-space trajectory for the vehicle to obtain the The speed-time parameter S 1 (v 1 ,t 1 ) at which the car enters the uniform speed control zone; according to the obtained S 0 (v 0 ,t 0 ) and S 1 (v 1 ,t 1 ), find the speed in the variable speed control zone
  • the dynamic operating parameters of the vehicle the vehicle performs automatic driving according to the motion parameters calculated by the above steps.
  • Each intersection is equipped with a central controller (CC) as the back-end overall control unit;
  • CC central controller
  • SCT lanes can detect lane information in real time to determine whether the conditions for the green light are met
  • the semaphore can communicate with CC in real time, and the semaphore can submit the status and duration of the semaphore to the CC;
  • VC can submit destination (driving route), accurate spatial location and speed information to CC;
  • (6) CC can control the motion process of VC
  • variable speed control zone When a vehicle reaches the variable speed control zone, obtain its initial state S 0 (v 0 , t 0 ) (where v 0 is the instantaneous speed of the vehicle, that is, the point speed, and t 0 is the time). Then find a safe time-space trajectory for the vehicle from the traversable time gap of the traffic flow in the uniform speed control area, and obtain the state S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control area at the intersection. On this basis, according to S 0 (v 0 , t 0 ) and S 1 (v 1 , t 1 ), the dynamic parameters such as speed and acceleration of the vehicle in the transmission control zone are calculated.
  • Vehicle-Occupation (vehicle-occupation) is used to describe the time occupation of the signal light or each vehicle passing through the uniform speed control area to the conflict point, and it represents the time when the vehicle reaches the conflict point and the time occupied.
  • a in Figure 2 represents the space-time trajectory of the vehicle in the speed control zone
  • B represents the space-time trajectory that the vehicle can safely pass in the constant speed control zone
  • L 1 to L 4 represent the distances from conflict points 1 to 4 to the intersection stop line, respectively.
  • the Vehicle-Occupation model and the space-time trajectory calculation method shown enable intersections with any number of conflict points to be modeled and solved using a unified framework, so they have good universality.
  • the Vehicle-Occupation of a certain vehicle A passing through the conflict point C is recorded as vo(C,A), and the Vehicle-Occupation set of all vehicles passing through C can be recorded as VO(C).
  • the length of the variable speed control zone is d. From entering the variable speed control zone to leaving the intersection, the maximum acceleration is a max , the maximum deceleration is a min , the maximum speed is v max , and the minimum speed for driving in the constant speed control zone is v min , the vehicle must meet the following constraints:
  • f(t) represents the vehicle speed
  • f(t 0 ) is the initial speed at which the vehicle enters the variable speed control zone
  • f(t 1 ) is the speed at which the vehicle enters the uniform speed control zone
  • f′(t) is the acceleration of the vehicle
  • T represents the time.
  • C N represents the N conflict points that the vehicle A must pass through the intersection;
  • VO(C N ) represents the Vehicle-Occupation set of all vehicles passing through the conflict point C N;
  • vo(C N ,A) represents the Vehicle-Occupation of a certain vehicle A passing through the conflict point CN.
  • the microscopic control method includes the following steps:
  • Step S1 when the vehicle enters the shift control zone, obtain the initial state of the vehicle S 0 (v 0 , t 0 );
  • Step S2 according to the time and the occupied time of each vehicle reaching the conflict point (the point where the traffic flows of different flow directions intersect) in the uniform speed control area, find a time-space trajectory that can pass safely for the vehicle from the traversable time gap of the traffic flow , Acquire the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) at which the vehicle enters the uniform speed control zone; the specific steps are shown in step S21 to step S24;
  • Step S21) Set the length of the variable speed control zone as d, and when the vehicle enters the variable speed control zone to leave the intersection, the maximum acceleration is a max , the maximum deceleration is a min , and the maximum speed is v max .
  • the minimum driving speed is v min ; calculate the earliest time t min for the vehicle to enter the uniform speed control zone:
  • Step S22 Calculate the speed of the vehicle entering the uniform speed control zone:
  • vehicle n arrives at the parking line at time point T(n) and needs to pass through N conflict points to pass the intersection.
  • the speed V(n) of vehicle n passing through the parking line is affected by the speed of other vehicles. Constraints
  • the conditions for a signal light in the SCT lane to be green are:
  • P r refers to the parking waiting time of the first car before the parking line of the entrance road r
  • M r refers to the number of parking before the parking line of the entrance road r
  • r represents the vehicle entrance road
  • TP is the set parking waiting time Maximum time
  • NP is the maximum number of stops
  • the signal light sends a request to the control center, and the green light is on after the time specified by the following formula:
  • T(G r ) represents the time required for the light to turn on when the signal light meets the conditions, and r represents the entrance of the vehicle;
  • the green lights will be lighted in sequence according to the number of the signal lights.
  • Z(C) represents the speed set at which vehicle n can pass the intersection before the green light at the intersection in this direction ends.
  • Step S3 Solve the dynamic parameters of the variable speed control zone:
  • the control target of the variable speed control zone is an integral process, as shown in Figure 4.
  • the first stage A use acceleration/deceleration a 1 as a uniformly variable motion with time tt 1;
  • the second stage B a uniform motion with a speed v and a time tt;
  • the third stage C use acceleration/deceleration a 2 as a uniformly variable motion with time tt 2.
  • Each entrance lane has a CVT straight lane, a CVT left-turn dedicated lane, and a SCT left-turn and straight mixed lane, so it is universally representative.
  • the time dimension of the vehicle is described in terms of relative time, the unit is s, the space distance unit is m, and the speed unit is m/s.
  • the length of the intersection is 23m
  • the distance from the stop line of each entrance through lane to the first conflict point is 2m
  • the distance to the second conflict point is 7m
  • the distance to the third conflict point is 16m
  • the distance to the third conflict point is 16m.
  • the distance between the four conflict points is 21m
  • the safe time interval between vehicles in the conflicting direction is 1s.
  • Table 1 The specific parameter settings in the control process are shown in Table 1.
  • the following is to formulate a control plan for vehicles A, B, C, D, E, F, and G according to the aforementioned control method.
  • Step S1 obtain the initial state of the vehicle S 0 (17, 0);
  • Step S2 calculate the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone;
  • Step S3 Solving the dynamic parameters of the variable speed control zone: From S 0 (17,0) and S 1 (25,5.1) according to the three-stage control method, the corresponding dynamic control parameters are obtained as shown in Table 3.
  • Step S1 obtain the initial state of the vehicle S 0 (10, 1);
  • Step S Calculate the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone;
  • Step S3 Solving the dynamic parameters of the variable speed control zone: S 0 (10, 1) and S 1 (25, 6.7) are used to obtain the corresponding dynamic control parameters as shown in Table 4 according to the three-stage control method.
  • Step S1 obtain the initial state of the vehicle S 0 (17, 1.5);
  • Step S2 calculate the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone;
  • Step S3 Solving the dynamic parameters of the variable speed control zone: From S 0 (17, 1.5) and S 1 (25, 7.6) according to the three-stage control method, the corresponding dynamic control parameters are obtained as shown in Table 5.
  • Step S1 obtain the initial state of the vehicle S 0 (18, 4);
  • Step S2 calculate the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone;
  • Step S3 Solving the dynamic parameters of the variable speed control zone: From S 0 (18 , 4) and S 1 (25, 24.5) according to the segment control method, the corresponding dynamic control parameters are obtained as shown in Table 5.
  • Step S1 obtain the initial state of the vehicle S 0 (12, 4.5);
  • Step S2 calculate the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone;
  • Step S3 Solving the dynamic parameters of the variable speed control zone: S 0 (12, 4.5) and S 1 (25, 24.5) are used to obtain the corresponding dynamic control parameters as shown in Table 5 according to the three-stage control method.
  • Step S1 obtain the initial state of the vehicle S 0 (17, 5);
  • Step S2 calculate the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone;
  • Step S3 Solving the dynamic parameters of the variable speed control zone: S 0 (17 , 5) and S 1 (25, 24.5) are used to obtain the corresponding dynamic control parameters as shown in Table 5 according to the three-stage control method.
  • Step S1 Obtain the initial state of the vehicle S 0 (16, 5.5);
  • Step S2 calculate the speed-time parameter S 1 (v 1 , t 1 ) of the vehicle entering the uniform speed control zone;
  • Step S3 Solving the dynamic parameters of the variable speed control zone According to the three-stage control method by S 0 (16, 5.5) and S 1 (25, 10.6), the corresponding dynamic control parameters are obtained as shown in Table 5.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，包括步骤：1)将车道划分为CVT车道和SCT车道；2)当车辆驶达变速控制区时，获取其初始状态S 0(v 0,t 0)；3)根据每辆车到达匀速控制区内冲突点的时间和占用的时间，从车流的可穿越时间间隙中为该车寻找一个能够安全通过的时空轨迹，获取车辆进入匀速控制区的速度—时间参数S 1(v 1,t 1)；4)求取在变速控制区内车辆的动力学运行参数，且在变速控制区内同一方向前后车辆应满足一定的关系；5)根据步骤3)和步骤4)获取的运动参数对车辆进行控制。本方法能对个体车辆的运动过程进行精细化、系统性的统筹，从而使交通系统的整体运行效率得到明显提升。

Description

一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法 技术领域
本发明涉及道路交叉口信号控制技术研究领域，特别涉及一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法。
背景技术
目前除了流量较小的路口采用自组织、无信号控制方式以外，大部分城市交叉口都采用信号灯控制的方式，该方式包括单点、干线、区域控制等多种技术形式。作为智能交通系统的重要组成部分，交叉口信号控制技术在许多城市得到了推广和应用，然而实践表明，即便采用国际上先进的区域协调控制系统(如SCATS，用于上海、广州、沈阳等；SCOOT，用于北京、成都、大连等)，对缓解城市交通拥堵状况的效果也比较有限，因此目前基于信号灯的控制方式无法满足日益增长的交通需求。
目前，物联网、移动互联网等技术正在快速发展，车联网(以车-车、车-路实时互联为特征)成为物联网最活跃的分支，而车载环境下的无线接入基础IEEE 802.11p和IEEE1609协议族分别于2010年11月、12月正式颁布。车联网技术为进行交通流精确控制提供了广阔的技术空间。
林培群等人提出一种车联网环境下的交叉口交通流微观控制方法，结果表明：与现有的信号控制技术相比，所提出的车联网微观控制方法能有效地提高交叉口交通流的通行能力，显著地降低通行延误并减少停车次数(林培群,卓福庆,顾玉牧.一种车联网环境下的交叉口交通流微观控制方法[P].CN103714704A,2014-04-09.)。然而上述方法存在着的一定的局限性，即该方法未考虑混合交通流(存在自动驾驶车辆和人工驾驶车辆的交通流)条件下的交叉口微观治理方法。预计联网和自动驾驶汽车(Connected and autonomous vehicles,CAV)会在很多年内逐步渗透到汽车市场，但是在不久的将来可能不会达到90％的自动驾驶汽车渗透率(Bansal,P.,&Kockelman,K.M.(2017).Forecasting Americans’long-term adoption of connected and autonomous vehicle technologies.Transportation Research Part A:Policy and Practice,95,49–63.)。
考虑到我国城市交通实现100％的CAV渗透率还有一段距离，借鉴我国在实现高速公路100％的ETC收费前的过渡时期采用ETC和人工收费并行的措施，为提高混合交通流条件下交叉口通行能力，城市交叉口信号灯控制与车联网控制也应该同时实施。
在这种背景下，为城市交叉口提供一种能够对个体车辆的运动过程进行精细化、系统性的统筹，同时设立传统的信号灯控制模式，从而使交通系统的整体运行效率得到明显提升的交通流控制方法具有重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，该方法对个体车辆的运动过程进行精细化、系统性的统筹，同时设立传统的信号灯控制模式，从而使交通系统的整体运行效率得到明显提升。
本发明至少通过如下技术方案之一实现。
一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，包括步骤：
(1)设交叉口前最左侧车道为信号控制车道(Signal Control Technology,SCT)，停车线内的区域为自由控制区；每个交叉口均配有四个信号灯和一个中心控制器，每个SCT车道均配有感应装置，感应装置和信号灯均与中心控制器进行实时信息交互并在中心控制器的作用下进行信号灯的转换，车辆在该车道的交叉口前和停车线内的区域均按照交通信号灯自由行驶；
SCT车道的控制方式为：车辆在到达停车线前自由行驶，当停车线前停满超过限定的车辆数或者某一辆车等待时长超过限定的时间，则信号灯变绿，且绿灯时长固定，否则信号灯将处于常红状态。
(2)设交叉口停车线前右侧两车道为车联网控制车道(Connected Vehicle Technology,CVT)即变速控制区，变速控制区长为d，停车线内的区域为匀速控制区；每个交叉口均配有一个中心控制器，每个车辆在进入变速控制区和匀速控制区后均与中心控制器进行实时信息交互并在中心控制器的作用下进行完全自动驾驶(车辆的速度、加速度以及交叉口转向完全由中心控制器控制)，车辆在变速控制区内能自由变速，但在匀速控制区内车辆需按其进入交叉口停车线的速度匀速行驶，直至驶离匀速控制区；
(3)当车辆驶达变速控制区时，获取其初始状态S 0(v 0,t 0)，其中v 0为初始速度，t 0为初始时刻；
(4)根据每辆车到达匀速控制区内冲突点(不同流向的交通流相交的点)的时间和占用的时间，从车流的可穿越时间间隙中为该车寻找一个能够安全通过(在冲突点无碰撞)的时空轨迹，获取车辆进入匀速控制区的速度—时间参数S 1(v 1,t 1)；
(5)根据得到的S 0(v 0,t 0)和S 1(v 1,t 1)，以车辆加速度为控制对象，求取在变速控制区内车辆的动力学运行参数，且在变速控制区内同一方向前后车辆应满足一定的关系；
(6)车辆按照步骤(4)、步骤(5)得到的运动参数对车辆进行控制，使车辆进行自动驾驶。
进一步地，所述步骤(3)中，获取的车辆初始状态S 0(v 0,t 0)中，v 0为车辆的瞬时速度，即点速度。
进一步地，所述步骤(4)中获取车辆进入匀速控制区的速度—时间参数 S 1(v 1,t 1)的步骤如下：
(4-1)设变速控制区长度为d，车辆从进入变速控制区到驶离交叉口的过程中，最大加速度为a max，最大减速度为a min，最大速度为v max，在匀速控制区行驶的最小速度为v min；
(4-2)计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min：
若
Figure PCTCN2020124662-appb-000001
则：
Figure PCTCN2020124662-appb-000002
否则：
Figure PCTCN2020124662-appb-000003
令T(n)＝t min；
(4-3)计算车辆进入匀速控制区的速度：
车辆n于时间点T(n)到达停车线，需经过N个冲突点以通过交叉口，为避免在冲突点发生时空重叠，车辆n经过停车线的速度V(n)受到其他车辆速度和信号灯的约束，具体的约束包括以下情况：
情况一、当SCT车道信号灯全红时，车辆n经过停车线的速度V(n)只受到其他车辆速度的约束：
Figure PCTCN2020124662-appb-000004
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000005
情况二、当SCT车道某信号灯为绿灯时，车辆n经过停车线的速度V(n)受到信号灯和其他车辆的约束：
车辆n位于红灯方向的车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000006
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000007
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000008
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000009
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000010
上式中
Figure PCTCN2020124662-appb-000011
表示第i个冲突点C i到车辆n的进口道停车线的距离，L表示交叉口长度；
Figure PCTCN2020124662-appb-000012
表示通过第i个冲突点C i的第j辆车，i＝1,2,…,N；
Figure PCTCN2020124662-appb-000013
表示冲突点C i到车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000014
进口道停车线的距离；
Figure PCTCN2020124662-appb-000015
和
Figure PCTCN2020124662-appb-000016
分别表示车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000017
进入交叉口停车线的时间和速度；
Figure PCTCN2020124662-appb-000018
表示车辆n与车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000019
的安全时距；
Figure PCTCN2020124662-appb-000020
表示车辆n通过冲突点C i时SCT车道所有红灯亮起的时间,TG车辆n驶离交叉口时SCT车道所有红灯亮起的时间；
求取在上述约束条件下车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合，如果集合不为空，则取集合中的最大值，记为v m，否则令T(n)＝T(n)+T d，T d是一个时间调整量，重新根据约束条件计算新的使车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合；
(4-4)令速度v 1＝v m，时间t 1＝T(n)，得到运行参数S 1(v 1,t 1)。
进一步地，所述步骤(4-3)中SCT车道某信号灯为绿灯的条件是：
Figure PCTCN2020124662-appb-000021
上式中：P r是指进口道r停车线前第一辆车的停车等待时间，M r是指进口道r停车线前的停车数量，r表示车辆进口道；TP是设定的停车等待时间最大值，NP是设定的停车数最大值；
当满足上式条件之一时信号灯向控制中心发送请求，经过下式规定的时间后亮绿灯：
Figure PCTCN2020124662-appb-000022
上式中：T(G r)表示信号灯满足条件时，亮灯所需要的时间,r表示车辆进口道；
特别的，若其两个或两个以上的交叉口同时满足亮绿灯条件，则以按照信号灯的编号大小依次亮绿灯。
进一步地，所述步骤(4-3)中，约束条件下车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合的条件如下:
(4-3-1)计算车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000023
和信号灯对车辆n的速度V(n)的约束区间
Figure PCTCN2020124662-appb-000024
和
Figure PCTCN2020124662-appb-000025
情况一、当SCT车道信号灯全红时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000026
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000027
情况二、当SCT车道某信号灯为绿灯时：
车辆n位于红灯方向的车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000028
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000029
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000030
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000031
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000032
(4-3-2)计算经过冲突点C i的所有车辆对车辆n的速度约束区间，组成一个集合，记为Z(C i)，其中i＝1,2,…,N，N表示冲突点的个数，那么：
情况一、
Figure PCTCN2020124662-appb-000033
情况二、
车辆n位于红灯方向的车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000034
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000035
上式中：
Figure PCTCN2020124662-appb-000036
表示经过冲突点C 1,C 2,…,C N的车辆数；
Figure PCTCN2020124662-appb-000037
表示车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000038
对车辆n的速度V(n)的约束区间，
Figure PCTCN2020124662-appb-000039
表示通过第i个冲突点C i的第j辆车；
Figure PCTCN2020124662-appb-000040
和
Figure PCTCN2020124662-appb-000041
均表示信号灯对对车辆n的速度V(n)的约束区间，其中
Figure PCTCN2020124662-appb-000042
表示信号灯对第i个冲突点C i的占用，TG表示信号灯对所有冲突点的占用。
(4-3-3)令集合Q＝{v min≤V(n)≤v max}，则车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合VS(n)为：
情景一、
VS(n)＝Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q；
情景二、
车辆n位于红灯方向的车道时：
VS(n)＝Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q；
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
VS(n)＝{Z(C)∩Q}∪{Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q}；
其中Z(C)表示车辆n能在该方向交叉口的绿灯结束前通过交叉口的速度集合。
(4-3-4)如果VS(n)不为空，则进入匀速控制区的速度取集合VS(n)中的最大值，记为v m，执行步骤(4-4)；如果VS(n)为空，则令T(n)＝T(n)+T d，重新执行步骤(4-3-1)-(4-3-3)，其中，T d是一个时间调整量。
进一步地，所述步骤(5)中，根据得到的S 0(v 0,t 0)和S 1(v 1,t 1)，求取在变速控制区内车辆的动力学运行参数，步骤如下：
(5-1)以车辆加速度为控制对象，对车辆在变速控制区的行驶过程实行三段控制，包括：以加/减速度a 1作时间为tt 1的匀变速运动、以速度v作时间为tt的匀速运动、以加/减速度a 2作时间为tt 2的匀变速运动；
(5-2)上述三段控制过程中的6个动力学参数应满足如下约束条件：
t 1-t 0＝tt 1+tt+tt 2；
v＝a 1tt 1+v 0；
v 1＝a 1tt 1+v 0+a 2t 2；
Figure PCTCN2020124662-appb-000043
同时，车辆还应满足自身的动力学约束条件和同方向前后车的时空约束条件：
f(t 0)＝v 0；
f(t 1)＝v 1；
Figure PCTCN2020124662-appb-000044
f′(t)∈[-a min,a max]；
Figure PCTCN2020124662-appb-000045
Figure PCTCN2020124662-appb-000046
式中：f(t)为车辆的速度，f(t 0)为车辆进入变速控制区的初始速度，f(t 1)为车辆进入匀速控制区的速度，f′(t)为车辆的加速度；
Figure PCTCN2020124662-appb-000047
表示进口道为r转向为u的第k辆车在路段上的位置；Path(r,u)表示车辆的流向，r表示车辆进口道，u表示车辆转向；k表示车辆顺序；ΔS表示同一方向前后车安全间距；
上述所有约束条件组成一个多约束非线性数学规划模型，对其求解，如果有可行解，则得到相应6个动力学参数；如果无解，回到步骤(4)寻找新的S 1(v 1,t 1)。
本发明与现有的技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明提出在交叉口前设置车联网控制(Connected Vehicle Technology,CVT)车道和信号控制(Signal Control Technology,SCT)车道的思想，使交叉口可以同时兼容两种驾驶模式，并在每个交叉口均配有一个中心控制器。针对SCT车道，本发明提出有条件亮灯通行的方式，即当停车线前停满超过限定的车辆数或者某一辆车等待时长超过限定的时间，则信号灯变绿，且绿灯时长固定，否则信号灯将处于常红状态，信号灯状态与中心控制器进行实时信息交互。针对CVT车道，本发明提出分区域控制思想，设置交叉口变速控制区和匀速控制区，每个车辆在进入控制区后能与中心控制器进行实时信息交互并在中心控制器的作用下进行完全自动驾驶，然后根据车辆进入变速控制区的初始运行状态和从匀速控制区车辆安全通行的时空轨迹中得到的车辆进入匀速控制区需达到的运行状态，按照建立的变速控制区段内加速度序列的数学模型和控制方法求解车辆在变速控制区运行的动力学参数，根据求得的动力学参数控制车辆在交叉口变速控制区段进行合理地加减速使车辆能在预定的时刻、以预定的速度进入交叉口并按照前面找到的安全通行时空轨迹通过交叉口。因此，本发明能对个体车辆的运动过程进行精细化、系统性的统筹，使交通系统的整体运行效率得到显著的提升，以解决现有交叉口信号控制方式效率不高，通行能力无法满足需求而造成的交通拥堵、延误严重的状况。
附图说明
图1是本实施例中分区控制示意图；
图2是本实施例中车辆时空轨迹示意图；
图3是本实施例中控制方法流程图；
图4是本实施例中控制目标示意图；
图5是本实施例中变速控制区内三段控制方法；
图6是本实例中交叉口示意图；
图7是本实例中变速控制区车辆时空轨迹图；
图8是本实例中变速控制区车辆速度变化曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本实施例的一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法基于以下假设：
设交叉口前最左侧车道为SCT车道，停车线内的区域为自由控制区；每个交叉口均配有四个信号灯(东、南、西、北四个进口道均配置一个信号灯)和一个中心控制器，每个SCT车道均配有感应装置，感应装置(地感车辆检测器，型号：LBW-D02)和信号灯均与中心控制器进行实时信息交互并在中心控制器的作用下进行信号灯的转换，车辆在该车道的交叉口前和停车线内的区域均按照交通信号灯自由行驶；
SCT车道的控制方式为：车辆在到达停车线前自由行驶，当停车线前停满超过限定的车辆数或者某一辆车等待时长超过限定的时间，则信号灯变绿，且绿灯时长固定，否则信号灯将处于常红状态。
设交叉口停车线前右侧两车道为CVT车道即变速控制区，变速控制区长为d，停车线内的区域为匀速控制区；每个交叉口均配有一个中心控制器，每个车辆在进入变速控制区和匀速控制区后均与中心控制器进行实时信息交互并在中心控制器的作用下进行完全自动驾驶(车辆的速度、加速度以及交叉口转向完全由中心控制器控制)，车辆在变速控制区内能自由变速，但在匀速控制区内车辆需按其进入交叉口停车线的速度匀速行驶，直至驶离匀速控制区；
CVT车道的控制方式为：设交叉口停车线前长度为d的一段路段为变速控制区，停车线内的区域为匀速控制区；当车辆驶达变速控制区时，获取其初始状态S 0(v 0,t 0)，其中v 0为速度，t 0为时刻；根据每辆车到达匀速控制区内冲突点的时间和占用的时间，为该车寻找一个可安全通过的时空轨迹，得到该车进入匀速控制区的速度—时间参数S 1(v 1,t 1)；根据得到的S 0(v 0,t 0)和S 1(v 1,t 1)，求取在变速控制区内车辆的动力学运行参数；车辆按照上述步骤计算出来的运动参 数进行自动驾驶。
本实施例的假设还包括：
(1)每个交叉口配有一个中心控制器(CC)作为后台统筹控制单元；
(2)个体车辆(VC)进入控制区域的CVT车道后完全自动驾驶，VC与CC可实时通信；
(3)SCT车道可实时检测车道信息，判定是否满足亮绿灯的条件；
(4)信号灯与CC可实时通信，信号灯能向CC提交信号灯状态、状态持续时间；
(5)VC能向CC提交目的地(行驶路径)、准确的空间位置和速度信息；
(6)CC可对VC进行运动过程控制；
(7)VC与CC之间的通信无传输延迟或延迟在可接受范围之内；
(8)车辆行驶路面平坦，重力对车辆加速度的影响可忽略；
(9)只考虑机动车。
由于交叉口中心地带冲突点众多、冲突点之间距离较短，为保证行车安全性，如图1所示，针对CVT车道，把交叉口停车线前一段长度为d的路段划出来，作为变速控制区，把停车线内的区域称为匀速控制区。
当某辆车驶达变速控制区时，获取它的初始状态S 0(v 0,t 0)(其中v 0为车辆的瞬时速度，即点速度，t 0为时刻)。然后从匀速控制区车流的可穿越时间间隙中为该车寻找一个可安全通过的时空轨迹，得到该车进入交叉口匀速控制区的状态S 1(v 1,t 1)。在此基础上根据S 0(v 0,t 0)和S 1(v 1,t 1)计算车辆在变速控制区内速度、加速度等动力学参数。
车辆通过变速控制区和匀速控制区的运动过程可直观地用有一定宽度的时空轨迹描述，如图2所示。其中Vehicle-Occupation(车辆-占用)用来描述信号灯或者每辆经过匀速控制区的车辆对冲突点的时间占用，表征了车辆到达冲突点的时间和占用的时间。图2中的A表示变速控制区内车辆行驶时空轨迹，B表示车辆在匀速控制区内可以安全通行的时空轨迹，L 1～L 4分别表示冲突点1～4到交叉口停车线的距离。所示Vehicle-Occupation模型和时空轨迹求取方法使得具有任意多个冲突点的交叉口都能采用统一的框架进行建模和求解，因此具有较好的普适性。
经过冲突点C的某一车辆A的Vehicle-Occupation记为vo(C,A)，所有经过C的车辆的Vehicle-Occupation集合可记为VO(C)。变速控制区长度为d，车辆从进入变速控制区到驶离交叉口的过程中，最大加速度为a max，最大减速度为a min，最大速度为v max，在匀速控制区行驶的最小速度为v min，则车辆必须满足以下约束：
(1)车辆自身的动力学约束条件：
f(t 0)＝v 0  (1)
f(t 1)＝v 1  (2)
Figure PCTCN2020124662-appb-000048
f′(t)∈[-a min,a max]  (4)
Figure PCTCN2020124662-appb-000049
上式中：f(t)表示车辆速度，f(t 0)为车辆进入变速控制区的初始速度，f(t 1)为车辆进入匀速控制区的速度，f′(t)为车辆的加速度；t表示时刻。
(2)同方向前后车的时空约束条件：
Figure PCTCN2020124662-appb-000050
式中：
Figure PCTCN2020124662-appb-000051
表示进口道为r转向为u的第k辆车在路段上的位置；Path(r,u)表示车辆的流向，r表示车辆进口道，u表示车辆转向；k表示车辆顺序；ΔS表示同一方向前后车安全间距；
(3)冲突方向车辆的时空约束条件：
Figure PCTCN2020124662-appb-000052
式中：C 1,C 2,…,C N表示车辆A通过交叉口必须经过的N个冲突点；VO(C N)表示所有经过冲突点C N的车辆的Vehicle-Occupation集合；vo(C N,A)表示经过冲突点C N的某一车辆A的Vehicle-Occupation。
如图2所示，要实现对车辆的控制，有两个关键问题需要解决：
(1)让车辆避免冲突的匀速控制区时空轨迹获取方法，关键是找到可行的S 1(v 1,t 1)；
(2)车辆在变速控制区完成从状态S 0到S 1的转变的车辆动力学参数求解算法。
下面结合图3对本实施例的交叉口交通流微观控制方法进行说明，所述微观控制方法包括以下步骤：
步骤S1、车辆进入变速控制区时，获取车辆初始状态S 0(v 0,t 0)；
步骤S2、根据每辆车到达匀速控制区内冲突点(不同流向的交通流相交的点)的时间和占用的时间，从车流的可穿越时间间隙中为该车寻找一个能够安 全通过的时空轨迹，获取车辆进入匀速控制区的速度—时间参数S 1(v 1,t 1)；具体步骤如步骤S21～步骤S24所示；
步骤S21、)设变速控制区长度为d，车辆从进入变速控制区到驶离交叉口的过程中，最大加速度为a max，最大减速度为a min，最大速度为v max，在匀速控制区行驶的最小速度为v min；计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min：
若
Figure PCTCN2020124662-appb-000053
则：
Figure PCTCN2020124662-appb-000054
否则：
Figure PCTCN2020124662-appb-000055
令T(n)＝t min；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度：
首先，车辆n于时间点T(n)到达停车线，需经过N个冲突点以通过交叉口，为避免在冲突点发生时空重叠，车辆n经过停车线的速度V(n)受到其他车辆速度的约束；
情况一、当SCT车道信号灯全红时，车辆n经过停车线的速度V(n)只受到其他车辆速度的约束：
Figure PCTCN2020124662-appb-000056
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000057
情况二、当SCT车道某信号灯为绿灯时，车辆n经过停车线的速度V(n)受到信号灯和其他车辆的约束：
车辆n位于红灯方向的车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000058
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000059
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000060
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000061
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000062
上式中
Figure PCTCN2020124662-appb-000063
表示第i个冲突点C i到车辆n的进口道停车线的距离，L表示交叉口长度；
Figure PCTCN2020124662-appb-000064
表示通过第i个冲突点C i的第j辆车，i＝1,2,…,N；
Figure PCTCN2020124662-appb-000065
表示冲突点C i到车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000066
进口道停车线的距离；
Figure PCTCN2020124662-appb-000067
和
Figure PCTCN2020124662-appb-000068
分别表示车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000069
进入交叉口停车线的时间和速度；
Figure PCTCN2020124662-appb-000070
表示车辆n与车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000071
的安全时距；
Figure PCTCN2020124662-appb-000072
表示车辆n通过冲突点C i时SCT车道所有红灯亮起的时间,TG车辆n驶离交叉口时SCT车道所有红灯亮起的时间；
求取在上述约束条件下车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合，如果集合不为空，则取集合中的最大值，记为v m，否则令T(n)＝T(n)+T d，T d是一个时间调整量，重新根据约束条件计算新的使车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合；
SCT车道某信号灯为绿灯的条件是：
Figure PCTCN2020124662-appb-000073
上式中：P r是指进口道r停车线前第一辆车的停车等待时间，M r是指进口道r停车线前的停车数量，r表示车辆进口道；TP是设定的停车等待时间最大值，NP是设定的停车数最大值；
当满足上式条件之一时信号灯向控制中心发送请求，经过下式规定的时间后亮绿灯：
Figure PCTCN2020124662-appb-000074
上式中：T(G r)表示信号灯满足条件时，亮灯所需要的时间,r表示车辆进口道；
特别的，若其两个或两个以上的交叉口同时满足亮绿灯条件，则以按照信号灯的编号大小依次亮绿灯。
然后，计算车辆进入匀速控制区的速度(约束条件下车辆n可无冲突地通过 N个冲突点的速度)集合的步骤如下：
a、通过式(10)-式(16)得到车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000075
对车辆n的速度V(n)的约束区间
Figure PCTCN2020124662-appb-000076
情况一、当SCT车道信号灯全红时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000077
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000078
情况二、当SCT车道某信号灯为绿灯时：
车辆n位于红灯方向的车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000079
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000080
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000081
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000082
或
Figure PCTCN2020124662-appb-000083
b、计算经过冲突点C i的所有车辆对车辆n的速度约束区间，组成一个集合，记为Z(C i)，其中i＝1,2,…,N，那么：
情况一、
Figure PCTCN2020124662-appb-000084
情况二、
车辆n位于红灯方向的车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000085
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
Figure PCTCN2020124662-appb-000086
上式中：
Figure PCTCN2020124662-appb-000087
表示经过冲突点C 1,C 2,…,C N的车辆数。
Figure PCTCN2020124662-appb-000088
表示车辆
Figure PCTCN2020124662-appb-000089
对车辆n的速度V(n)的约束区间，
Figure PCTCN2020124662-appb-000090
表示通过第i个冲突点C i的第j辆车；
Figure PCTCN2020124662-appb-000091
和
Figure PCTCN2020124662-appb-000092
均表示信号灯对对车辆n的速度V(n)的约束区间，其中
Figure PCTCN2020124662-appb-000093
表示信号灯对第i个冲突点C i的占用，TG表示信号灯对所有冲突点的占用。
c、令集合Q＝{v min≤V(n)≤v max}，则车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合为：
情景一、
VS(n)＝Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q  (23)
情景二、
车辆n位于红灯方向的车道时：
VS(n)＝Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q  (24)
车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
VS(n)＝{Z(C)∩Q}∪{Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q}  (25)
其中Z(C)表示车辆n能在该方向交叉口的绿灯结束前通过交叉口的速度集合。
d、如果VS(n)不为空，为使车辆尽快通过交叉口，它进入匀速控制区的速度应取集合VS(n)中的最大值，记为v m，执行下面步骤S23；如果VS(n)为空，则令T(n)＝T(n)+T d，重新执行步骤a～步骤d，其中，T d是一个时间调整量；
步骤S23、令v 1＝v m，t 1＝T(n)，得到S 1(v 1,t 1)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解：
根据S 0(v 0,t 0)和S 1(v 1,t 1)，车辆在变速控制区应完成的状态变化如式(26)所示。
Figure PCTCN2020124662-appb-000094
变速控制区的控制目标为一个积分过程，如图4所示。
Figure PCTCN2020124662-appb-000095
车辆从t 0时刻作变速运动到t 1时刻结束，应满足式(1)～式(7)的约束。
为实现这个变速过程，以车辆加速度为控制对象，对车辆在变速控制区的行驶过程实行三段控制，如图5所示：
(1)第一阶段A：以加/减速度a 1作时间为tt 1的匀变速运动；
(2)第二阶段B：以速度v作时间为tt的匀速运动；
(3)第三阶段C：以加/减速度a 2作时间为tt 2的匀变速运动。
上述三段控制过程中的6个动力学参数应满足：
t 1-t 0＝tt 1+tt+tt 2  (28)
v＝a 1tt 1+v 0  (29)
v 1＝a 1tt 1+v 0+a 2tt 2  (30)
Figure PCTCN2020124662-appb-000096
由式(1)～式(7)和式(28)～式(31)组成一个多约束非线性数学规划模型。对其求解，如果有可行解，得到相应6个动力学参数；如果无解，回到步骤S2寻找新的S 1(v 1,t 1)。
下面以图6所示的交叉口为例来详细说明本实施例所述控制方法的应用过程。在此图中，交叉口右转车流实行渠化分流，每个进口道均有1条CVT直行车道、1条CVT左转专用车道以及一条SCT左转和直行混合车道，因此具有普遍代表性。
为便于计算，对车辆的时间维度以相对时间来描述，单位为s，空间距离单位为m，速度单位为m/s。设交叉口长为23m,交叉口各进口直行车道停车线到第一个冲突点的距离为2m，到第二个冲突点的距离为7m，到第三个冲突点的距离为16m，到第四个冲突点的距离为21m，冲突方向车辆间的安全时距取1s。控制过程中的具体参数设置如表1所示。
表1参数设置
Figure PCTCN2020124662-appb-000097
Figure PCTCN2020124662-appb-000098
从时刻0开始，交叉口路段先后有三辆车A、B、C、D、E、F、G到达变速控制区，时刻3收到东进口方向的绿灯请求，各车辆状态如表2所示。
表2车辆进入变速控制区状态表
Figure PCTCN2020124662-appb-000099
下面按照前面所提控制方法为车辆A、B、C、D、E、F、G制定控制方案。
(1)车辆A控制方案制定过程如下：
步骤S1、获得车辆初始状态S 0(17,0)；
步骤S2、计算车辆进入匀速控制区的速度-时间参数S 1(v 1,t 1)；
步骤S21、计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min。因为
Figure PCTCN2020124662-appb-000100
所以车辆进入匀速控制区的最早时间
Figure PCTCN2020124662-appb-000101
T(n)＝t min＝5.1；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度，因为车辆A速度不受其他车辆影响，经过执行步骤a～步骤d，求得其进入交叉口速度应取最大值v m＝v max＝25，进入交叉口的时间T(n)＝t min＝5.1并执行步骤S23；
步骤S23、令v 1＝v m＝25，t 1＝T(n)＝5.1，得到S 1(25,5.1)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解：由S 0(17,0)和S 1(25,5.1)根据三段控制方法，求得相应的动力学控制参数如表3所示。
表3车辆A动力学控制参数
Figure PCTCN2020124662-appb-000102
(2)车辆B控制方案制定过程如下：
步骤S1、获得车辆初始状态S 0(10,1)；
步骤S、计算车辆进入匀速控制区的速度-时间参数S 1(v 1,t 1)；
步骤S21、计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min。因为
Figure PCTCN2020124662-appb-000103
车辆进入匀速控制区的最早时间
Figure PCTCN2020124662-appb-000104
T(n)＝t min＝6.7；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度，因为车辆B速度可能会受到车辆A的影响，经过执行步骤a～d，求解得到，T(n)＝6.7，v m＝v max＝25，并执行步骤S23；
步骤S23、令v 1＝v m＝25，t 1＝T(n)＝6.7，得到S 1(25,6.7)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解：由S 0(10,1)和S 1(25,6.7)根据三段控制方法，求得相应的动力学控制参数如表4所示。
表4车辆B动力学控制参数
Figure PCTCN2020124662-appb-000105
(3)车辆C控制方案制定过程如下：
步骤S1、获得车辆初始状态S 0(17,1.5)；
步骤S2、计算车辆进入匀速控制区的速度-时间参数S 1(v 1,t 1)；
步骤S21、计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min。因为
Figure PCTCN2020124662-appb-000106
车辆进入匀速控制区的最早时间
Figure PCTCN2020124662-appb-000107
T(n)＝t min＝6.6；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度，因为车辆C速度可能会受到车辆B的影响，经过执行步骤a～d，求解得到，T(n)＝7.6，v m＝v max＝25，并执行步骤S23；
步骤S23、令v 1＝v m＝25，t 1＝T(n)＝7.6，得到S 1(25,7.6)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解：由S 0(17,1.5)和S 1(25,7.6)根据三段控制方法，求得相应的动力学控制参数如表5所示。
表5车辆C动力学控制参数
Figure PCTCN2020124662-appb-000108
Figure PCTCN2020124662-appb-000109
(4)车辆D控制方案制定过程如下：
步骤S1、获得车辆初始状态S 0(18,4)；
步骤S2、计算车辆进入匀速控制区的速度-时间参数S 1(v 1,t 1)；
步骤S21、计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min。因为
Figure PCTCN2020124662-appb-000110
车辆进入匀速控制区的最早时间
Figure PCTCN2020124662-appb-000111
T(n)＝t min＝9.0；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度，因为车辆D速度可能会受到信号灯的影响，经过执行步骤a～d，求解得到，T(n)＝24.5，v m＝v max＝25，并执行步骤S23；
步骤S23、令v 1＝v m＝25，t 1＝T(n)＝24.5，得到S 1(25,24.5)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解：由S 0(18,4)和S 1(25,24.5)根据段控制方法，求得相应的动力学控制参数如表5所示。
表6车辆D动力学控制参数
Figure PCTCN2020124662-appb-000112
(5)车辆E控制方案制定过程如下：
步骤S1、获得车辆初始状态S 0(12,4.5)；
步骤S2、计算车辆进入匀速控制区的速度-时间参数S 1(v 1,t 1)；
步骤S21、计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min。因为
Figure PCTCN2020124662-appb-000113
车辆进入匀速控制区的最早时间
Figure PCTCN2020124662-appb-000114
T(n)＝t min＝10.0；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度，因为车辆C速度可能会受到车辆B的影响，经过执行步骤a～d，求解得到，T(n)＝24.5，v m＝v max＝25，并执行步骤S23；
步骤S23、令v 1＝v m＝25，t 1＝T(n)＝24.5，得到S 1(25,24.5)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解：由S 0(12,4.5)和S 1(25,24.5)根据三段控制方法，求得相应的动力学控制参数如表5所示。
表7车辆E动力学控制参数
Figure PCTCN2020124662-appb-000115
(6)车辆F控制方案制定过程如下：
步骤S1、获得车辆初始状态S 0(17,5)；
步骤S2、计算车辆进入匀速控制区的速度-时间参数S 1(v 1,t 1)；
步骤S21、计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min。因为
Figure PCTCN2020124662-appb-000116
车辆进入匀速控制区的最早时间
Figure PCTCN2020124662-appb-000117
T(n)＝t min＝10.0；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度，因为车辆C速度可能会受到车辆B的影响，经过执行步骤a～d，求解得到，T(n)＝24.5，v m＝v max＝25，并执行步骤S23；
步骤S23、令v 1＝v m＝25，t 1＝T(n)＝25.5，得到S 1(25,24.5)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解：由S 0(17,5)和S 1(25,24.5)根据三段控制方法，求得相应的动力学控制参数如表5所示。
表8车辆F动力学控制参数
Figure PCTCN2020124662-appb-000118
(7)车辆G控制方案制定过程如下：
步骤S1、获得车辆初始状态S 0(16,5.5)；
步骤S2、计算车辆进入匀速控制区的速度-时间参数S 1(v 1,t 1)；
步骤S21、计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min。因为
Figure PCTCN2020124662-appb-000119
车辆进入匀速控制区的最早时间
Figure PCTCN2020124662-appb-000120
T(n)＝t min＝10.6；
步骤S22、计算车辆进入匀速控制区速度，因为车辆C速度可能会受到车辆B的影响，经过执行步骤a～d，求解得到，T(n)＝10.6，v m＝v max＝25，并执行步骤S23；
步骤S23、令v 1＝v m＝25，t 1＝T(n)＝10.6，得到S 1(25,10.6)；
步骤S3、变速控制区动力学参数求解由S 0(16,5.5)和S 1(25,10.6)根据三段控制方法，求得相应的动力学控制参数如表5所示。
表9车辆G动力学控制参数
Figure PCTCN2020124662-appb-000121
车辆A、B、C、D、E、F、G在变速控制区的时空轨迹和速度变化曲线分别如图7、图8所示。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

  1. 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，其特征在于，包括步骤：
    (1)设交叉口前最左侧车道为SCT车道，停车线内的区域为自由控制区；每个交叉口均配有四个信号灯和一个中心控制器，每个SCT车道均配有感应装置，感应装置和信号灯均与中心控制器进行实时信息交互并在中心控制器的作用下进行信号灯的转换，车辆在该车道的交叉口前和停车线内的区域均按照交通信号灯自由行驶；
    (2)设交叉口停车线前右侧两车道为CVT车道即变速控制区，变速控制区长为d，停车线内的区域为匀速控制区；每个交叉口均配有一个中心控制器，每个车辆在进入变速控制区和匀速控制区后均与中心控制器进行实时信息交互并在中心控制器的作用下进行完全自动驾驶，车辆在变速控制区内能自由变速，但在匀速控制区内车辆需按其进入交叉口停车线的速度匀速行驶，直至驶离匀速控制区；
    (3)当车辆驶达变速控制区时，获取其初始状态S 0(v 0,t 0)，其中v 0为初始速度，t 0为初始时刻；
    (4)根据每辆车到达匀速控制区内冲突点的时间和占用的时间，从车流的可穿越时间间隙中为该车寻找一个能够安全通过的时空轨迹，获取车辆进入匀速控制区的速度—时间参数S 1(v 1,t 1)；
    (5)根据得到的S 0(v 0,t 0)和S 1(v 1,t 1)，以车辆加速度为控制对象，求取在变速控制区内车辆的动力学运行参数，且在变速控制区内同一方向前后车辆应满足一定的关系；
    (6)车辆按照步骤(4)、步骤(5)得到的运动参数对车辆进行控制，使车辆进行自动驾驶。
  2. 根据权利要求1所述的一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中，获取的车辆初始状态S 0(v 0,t 0)中，v 0为车辆的瞬时速度，即点速度。
  3. 根据权利要求1所述的一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中获取车辆进入匀速控制区的速度—时间参数S 1(v 1,t 1)的步骤如下：
    (4-1)设变速控制区长度为d，车辆从进入变速控制区到驶离交叉口的过程中，最大加速度为a max，最大减速度为a min，最大速度为v max，在匀速控制区行驶的最小速度为v min；
    (4-2)计算车辆进入匀速控制区的最早时间t min：
    若
    Figure PCTCN2020124662-appb-100001
    则：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100002
    否则：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100003
    令T(n)＝t min；
    (4-3)计算车辆进入匀速控制区的速度：
    车辆n于时间点T(n)到达停车线，需经过N个冲突点以通过交叉口，为避免在冲突点发生时空重叠，车辆n经过停车线的速度V(n)受到其他车辆速度和信号灯的约束，具体的约束包括以下情况：
    情况一、当SCT车道信号灯全红时，车辆n经过停车线的速度V(n)只受到其他车辆速度的约束：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100004
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100005
    情况二、当SCT车道某信号灯为绿灯时，车辆n经过停车线的速度V(n)受到信号灯和其他车辆的约束：
    车辆n位于红灯方向的车道时：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100006
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100007
    车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100008
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100009
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100010
    上式中
    Figure PCTCN2020124662-appb-100011
    表示第i个冲突点C i到车辆n的进口道停车线的距离，L表示交叉口长度；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100012
    表示通过第i个冲突点C i的第j辆车，i＝1,2,…,N；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100013
    表示冲 突点C i到车辆
    Figure PCTCN2020124662-appb-100014
    进口道停车线的距离；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100015
    和
    Figure PCTCN2020124662-appb-100016
    分别表示车辆
    Figure PCTCN2020124662-appb-100017
    进入交叉口停车线的时间和速度；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100018
    表示车辆n与车辆
    Figure PCTCN2020124662-appb-100019
    的安全时距；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100020
    表示车辆n通过冲突点C i时SCT车道所有红灯亮起的时间,TG车辆n驶离交叉口时SCT车道所有红灯亮起的时间；
    求取在上述约束条件下车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合，如果集合不为空，则取集合中的最大值，记为v m，否则令T(n)＝T(n)+T d，T d是一个时间调整量，重新根据约束条件计算新的使车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合；
    (4-4)令速度v 1＝v m，时间t 1＝T(n)，得到运行参数S 1(v 1,t 1)。
  4. 根据权利要求3所述的一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，其特征在于，所述步骤(4-3)中SCT车道某信号灯为绿灯的条件是：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100021
    上式中：P r是指进口道r停车线前第一辆车的停车等待时间，M r是指进口道r停车线前的停车数量，r表示车辆进口道；TP是设定的停车等待时间最大值，NP是设定的停车数最大值；
    当满足上式条件之一时信号灯向控制中心发送请求，经过下式规定的时间后亮绿灯：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100022
    上式中：T(G r)表示信号灯满足条件时，亮灯所需要的时间,r表示车辆进口道；
    特别的，若其两个或两个以上的交叉口同时满足亮绿灯条件，则以按照信号灯的编号大小依次亮绿灯。
  5. 根据权利要求3所述的一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，其特征在于，所述步骤(4-3)中，约束条件下车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合的条件如下:
    (4-3-1)计算车辆
    Figure PCTCN2020124662-appb-100023
    和信号灯对车辆n的速度V(n)的约束区间
    Figure PCTCN2020124662-appb-100024
    和
    Figure PCTCN2020124662-appb-100025
    情况一、当SCT车道信号灯全红时：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100026
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100027
    情况二、当某一入口方向的SCT车道信号灯为绿灯时：
    车辆n位于红灯方向的车道时：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100028
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100029
    车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100030
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100031
    或
    Figure PCTCN2020124662-appb-100032
    (4-3-2)计算经过冲突点C i的所有车辆对车辆n的速度约束区间，组成一个集合，记为Z(C i)，其中i＝1,2,…,N，N表示冲突点的个数，那么：
    情况一、
    Figure PCTCN2020124662-appb-100033
    情况二、
    车辆n位于红灯方向的车道时：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100034
    车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
    Figure PCTCN2020124662-appb-100035
    号灯对第i个冲突点C i的占用，TG表示信号灯对所有冲突点的占用；
    (4-3-3)令集合Q＝{v min≤V(n)≤v max}，则车辆n可无冲突地通过N个冲突点的速度集合VS(n)为：
    情景一、VS(n)＝Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q；
    情景二、车辆n位于红灯方向的车道时：
    VS(n)＝Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q；
    车辆n位于绿灯方向的直行车道时：
    VS(n)＝{Z(C)∩Q}∪{Z(C 1)∩Z(C 2)…∩Z(C N)∩Q}；
    其中Z(C)表示车辆n能在该方向交叉口的绿灯结束前通过交叉口的速度集合；
    (4-3-4)如果VS(n)不为空，则进入匀速控制区的速度取集合VS(n)中的最大值，记为v m，执行步骤(4-4)；如果VS(n)为空，则令T(n)＝T(n)+T d，重新执行步骤(4-3-1)-(4-3-3)，其中，T d是一个时间调整量。
  6. 根据权利要求1所述的一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法，其特征在于，所述步骤(5)中，根据得到的S 0(v 0,t 0)和S 1(v 1,t 1)，求取在变速控制区内车辆的动力学运行参数，步骤如下：
    (5-1)以车辆加速度为控制对象，对车辆在变速控制区的行驶过程实行三段控制，包括：以加/减速度a 1作时间为tt 1的匀变速运动、以速度v作时间为tt的匀速运动、以加/减速度a 2作时间为tt 2的匀变速运动；
    (5-2)上述三段控制过程中的6个动力学参数应满足如下约束条件：
    t 1-t 0＝tt 1+tt+tt 2；
    v＝a 1tt 1+v 0；
    v 1＝a 1tt 1+v 0+a 2t 2；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100036
    同时，车辆还应满足自身的动力学约束条件和同方向前后车的时空约束条件：
    f(t 0)＝v 0；
    f(t 1)＝v 1；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100037
    f′(t)∈[-a min,a max]；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100038
    Figure PCTCN2020124662-appb-100039
    式中：f(t)为车辆的速度，f(t 0)为车辆进入变速控制区的初始速度，f(t 1)为车辆进入匀速控制区的速度，f′(t)为车辆的加速度；
    Figure PCTCN2020124662-appb-100040
    表示进口道为r转向为u的第k辆车在路段上的位置；Path(r,u)表示车辆的流向，r表示车辆进口道，u表示车辆转向；k表示车辆顺序；ΔS表示同一方向前后车安全间距；
    上述所有约束条件组成一个多约束非线性数学规划模型，对其求解，如果有可行解，则得到相应6个动力学参数；如果无解，回到步骤(4)寻找新的S 1(v 1,t 1)。
PCT/CN2020/124662 2020-02-29 2020-10-29 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法 WO2021169353A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010132865.9 2020-02-29
CN202010132865.9A CN111325981B (zh) 2020-02-29 2020-02-29 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021169353A1 true WO2021169353A1 (zh) 2021-09-02

Family

ID=71165473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2020/124662 WO2021169353A1 (zh) 2020-02-29 2020-10-29 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111325981B (zh)
WO (1) WO2021169353A1 (zh)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113850998A (zh) * 2021-10-13 2021-12-28 合肥工业大学 一种路口相序通行效益评价方法及交通评价方法
CN114067569A (zh) * 2022-01-14 2022-02-18 华砺智行(武汉)科技有限公司 V2x车联网环境下车辆左转辅助预警方法
CN114267189A (zh) * 2021-12-20 2022-04-01 黑龙江工程学院 一种快速路出口匝道与衔接交叉口联合控制方法
CN114550546A (zh) * 2022-02-26 2022-05-27 河北水利电力学院 一种教学用交叉口信号配时方法
CN114582166A (zh) * 2022-03-07 2022-06-03 清华大学 交叉路口环境下的多车运动规划方法及装置
CN114783175A (zh) * 2022-03-23 2022-07-22 东南大学 基于伪谱法的多信号灯路况下网联车辆节能驾驶控制方法
CN115100904A (zh) * 2022-06-20 2022-09-23 公安部交通管理科学研究所 一种基于正和博弈的慢行交通与汽车冲突预警方法及系统
CN115331435A (zh) * 2022-08-04 2022-11-11 北京交通大学 一种基于局部时空交通状态的智能网联车辆速度控制方法
CN115407770A (zh) * 2022-08-08 2022-11-29 华中科技大学 基于类型划分的交叉口进口道智能网联车辆轨迹规划方法
CN115424445A (zh) * 2022-09-27 2022-12-02 吉林大学 一种面向智能网联汽车的环岛入口车辆通行顺序决策系统
CN115620536A (zh) * 2022-10-18 2023-01-17 北京航空航天大学 自动驾驶环境下基于危险度的交叉口通行效率提升方法
CN115691169A (zh) * 2022-10-31 2023-02-03 北京工业大学 一种动态移位左转的交叉口协同控制系统及车速引导方法
CN115953903A (zh) * 2023-03-14 2023-04-11 武汉理工大学 一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法
CN116092310A (zh) * 2023-01-28 2023-05-09 西南交通大学 面向混合交通环境的路口协同生态驾驶控制方法及系统
CN116189462A (zh) * 2022-09-07 2023-05-30 北京航空航天大学 一种面向混合交通流的车辆轨迹与交通信号协同控制方法
CN116189438A (zh) * 2023-04-28 2023-05-30 华砺智行(武汉)科技有限公司 智能网联公交车通行效率综合评价方法与系统
CN116824883A (zh) * 2023-07-11 2023-09-29 武汉理工大学 基于车路协同的交叉口直右混行车辆连续流形成方法
CN116824863A (zh) * 2023-08-28 2023-09-29 速度时空大数据研究(深圳)有限公司 一种智能路网监测系统
CN118247948A (zh) * 2024-02-28 2024-06-25 扬州大学 基于交叉口综合通行效率的自动驾驶与人工驾驶通行方法
CN118736845A (zh) * 2024-09-04 2024-10-01 江西省科学院应用物理研究所 一种合作式无信号交叉口的交通管控方法及系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111325981B (zh) * 2020-02-29 2021-09-21 华南理工大学 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法
CN112233413B (zh) * 2020-07-20 2022-03-29 北方工业大学 一种面向智能网联车辆的多车道时空轨迹优化方法
CN112373472B (zh) * 2021-01-14 2021-04-20 长沙理工大学 一种自动驾驶交叉口车辆进入时刻与行驶轨迹控制方法
CN113793517B (zh) * 2021-09-16 2022-06-28 辽宁工程技术大学 一种智能车路协同无控交叉口左转车通行引导方法
CN113744539B (zh) * 2021-09-17 2022-05-10 合肥工业大学 一种基于渗透率的网联车专用车道动态调控方法
CN115188210A (zh) * 2022-07-06 2022-10-14 同济大学 一种智能网联车与人类驾驶车混行交叉口控制方法及系统
CN115440062B (zh) * 2022-08-25 2023-12-29 苏州摩卡智行信息科技有限公司 基于智能网联环境的场站节点交通协调方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103714704A (zh) * 2013-12-16 2014-04-09 华南理工大学 一种车联网环境下的交叉口交通流微观控制方法
CN108281026A (zh) * 2018-03-19 2018-07-13 武汉大学 一种自动驾驶环境下交叉路口无信号灯车辆调度方法
CN109887287A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 浙江大学 车联网环境下的绿灯间隔时间设置方法
KR102029656B1 (ko) * 2019-07-08 2019-11-08 주식회사 이엘 사물인터넷기반 임베디드 방식의 교통신호 자율운영시스템
JP2020027416A (ja) * 2018-08-10 2020-02-20 先進モビリティ株式会社 交差点通過制御システム
CN111325981A (zh) * 2020-02-29 2020-06-23 华南理工大学 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106846867A (zh) * 2017-03-29 2017-06-13 北京航空航天大学 一种车联网环境下信号交叉口绿色驾驶车速诱导方法及仿真系统
CN107730883B (zh) * 2017-09-11 2020-02-04 北方工业大学 一种车联网环境下交叉口区域车辆调度方法
FR3079956B1 (fr) * 2018-04-10 2021-12-24 Transdev Group Dispositif electronique et procede de surveillance d'une zone d'intersection routiere a destination de vehicule(s) automobile(s) autonome(s), programme d'ordinateur associe
US11990033B2 (en) * 2018-06-08 2024-05-21 Cpac Systems Ab Method for controlling vehicles
CN108961800B (zh) * 2018-07-25 2021-01-08 长沙理工大学 一种自动驾驶下基于交叉口空间离散化的车辆通行时间建模方法
CN110853384A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 上海擎感智能科技有限公司 车辆及其基于5g技术的红绿灯车速匹配优化系统、方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103714704A (zh) * 2013-12-16 2014-04-09 华南理工大学 一种车联网环境下的交叉口交通流微观控制方法
CN108281026A (zh) * 2018-03-19 2018-07-13 武汉大学 一种自动驾驶环境下交叉路口无信号灯车辆调度方法
JP2020027416A (ja) * 2018-08-10 2020-02-20 先進モビリティ株式会社 交差点通過制御システム
CN109887287A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 浙江大学 车联网环境下的绿灯间隔时间设置方法
KR102029656B1 (ko) * 2019-07-08 2019-11-08 주식회사 이엘 사물인터넷기반 임베디드 방식의 교통신호 자율운영시스템
CN111325981A (zh) * 2020-02-29 2020-06-23 华南理工大学 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113850998A (zh) * 2021-10-13 2021-12-28 合肥工业大学 一种路口相序通行效益评价方法及交通评价方法
CN113850998B (zh) * 2021-10-13 2022-07-01 合肥工业大学 一种路口相序通行效益评价方法及交通评价方法
CN114267189A (zh) * 2021-12-20 2022-04-01 黑龙江工程学院 一种快速路出口匝道与衔接交叉口联合控制方法
CN114067569B (zh) * 2022-01-14 2022-06-10 华砺智行(武汉)科技有限公司 V2x车联网环境下车辆左转辅助预警方法
CN114067569A (zh) * 2022-01-14 2022-02-18 华砺智行(武汉)科技有限公司 V2x车联网环境下车辆左转辅助预警方法
CN114550546A (zh) * 2022-02-26 2022-05-27 河北水利电力学院 一种教学用交叉口信号配时方法
CN114582166A (zh) * 2022-03-07 2022-06-03 清华大学 交叉路口环境下的多车运动规划方法及装置
CN114783175A (zh) * 2022-03-23 2022-07-22 东南大学 基于伪谱法的多信号灯路况下网联车辆节能驾驶控制方法
CN114783175B (zh) * 2022-03-23 2023-06-23 东南大学 基于伪谱法的多信号灯路况下网联车辆节能驾驶控制方法
CN115100904A (zh) * 2022-06-20 2022-09-23 公安部交通管理科学研究所 一种基于正和博弈的慢行交通与汽车冲突预警方法及系统
CN115100904B (zh) * 2022-06-20 2023-07-07 公安部交通管理科学研究所 一种基于正和博弈的慢行交通与汽车冲突预警方法及系统
CN115331435A (zh) * 2022-08-04 2022-11-11 北京交通大学 一种基于局部时空交通状态的智能网联车辆速度控制方法
CN115331435B (zh) * 2022-08-04 2024-05-31 北京交通大学 一种基于局部时空交通状态的智能网联车辆速度控制方法
CN115407770A (zh) * 2022-08-08 2022-11-29 华中科技大学 基于类型划分的交叉口进口道智能网联车辆轨迹规划方法
CN115407770B (zh) * 2022-08-08 2024-09-06 华中科技大学 基于类型划分的交叉口进口道智能网联车辆轨迹规划方法
CN116189462A (zh) * 2022-09-07 2023-05-30 北京航空航天大学 一种面向混合交通流的车辆轨迹与交通信号协同控制方法
CN115424445A (zh) * 2022-09-27 2022-12-02 吉林大学 一种面向智能网联汽车的环岛入口车辆通行顺序决策系统
CN115424445B (zh) * 2022-09-27 2023-10-20 吉林大学 一种面向智能网联汽车的环岛入口车辆通行顺序决策系统
CN115620536A (zh) * 2022-10-18 2023-01-17 北京航空航天大学 自动驾驶环境下基于危险度的交叉口通行效率提升方法
CN115691169A (zh) * 2022-10-31 2023-02-03 北京工业大学 一种动态移位左转的交叉口协同控制系统及车速引导方法
CN116092310A (zh) * 2023-01-28 2023-05-09 西南交通大学 面向混合交通环境的路口协同生态驾驶控制方法及系统
CN116092310B (zh) * 2023-01-28 2023-07-18 西南交通大学 面向混合交通环境的路口协同生态驾驶控制方法及系统
CN115953903A (zh) * 2023-03-14 2023-04-11 武汉理工大学 一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法
CN116189438B (zh) * 2023-04-28 2023-07-28 华砺智行(武汉)科技有限公司 智能网联公交车通行效率综合评价方法与系统
CN116189438A (zh) * 2023-04-28 2023-05-30 华砺智行(武汉)科技有限公司 智能网联公交车通行效率综合评价方法与系统
CN116824883A (zh) * 2023-07-11 2023-09-29 武汉理工大学 基于车路协同的交叉口直右混行车辆连续流形成方法
CN116824883B (zh) * 2023-07-11 2024-02-13 武汉理工大学 基于车路协同的交叉口直右混行车辆连续流形成方法
CN116824863A (zh) * 2023-08-28 2023-09-29 速度时空大数据研究(深圳)有限公司 一种智能路网监测系统
CN116824863B (zh) * 2023-08-28 2023-12-26 深圳市天速智能有限公司 一种智能路网监测系统
CN118247948A (zh) * 2024-02-28 2024-06-25 扬州大学 基于交叉口综合通行效率的自动驾驶与人工驾驶通行方法
CN118736845A (zh) * 2024-09-04 2024-10-01 江西省科学院应用物理研究所 一种合作式无信号交叉口的交通管控方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111325981A (zh) 2020-06-23
CN111325981B (zh) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021169353A1 (zh) 一种智能网联条件下的交叉口交通流微观控制方法
CN107798861B (zh) 一种车辆协作式编队行驶方法及系统
CN107730886B (zh) 一种车联网环境下城市交叉口交通信号动态优化方法
CN112907986B (zh) 一种基于数字孪生场景和边缘云的动态时间窗路口调度方法
CN108011947B (zh) 一种车辆协作式编队行驶系统
CN108877268A (zh) 一种面向无人驾驶的无红绿灯十字路口智能调度方法
CN204791562U (zh) 停车场车辆导航及反向寻车系统
WO2019080874A1 (zh) 一种车辆借道通行的方法和控制中心
CN114495547B (zh) 一种面向自动驾驶汽车的信号交叉口协同通行方法
CN110276945A (zh) 一种自动驾驶车辆编组方法
CN107248297B (zh) 一种车路协同环境下交叉口栅格化信号相位时长计算方法
CN111091722B (zh) 人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法
CN106297329A (zh) 一种联网信号机的信号配时自适应优化方法
CN103714704A (zh) 一种车联网环境下的交叉口交通流微观控制方法
CN111785043B (zh) 一种面向智能网联车的交叉口控制方法
WO2020093702A1 (zh) 一种基于深度q网络学习的交通灯动态配时算法
CN107248299B (zh) 一种基于驻站时间的专用道公交优先干线协调控制方法
CN112017439B (zh) 一种自动驾驶交叉口行人过街摆渡车控制方法
CN112489457B (zh) 一种自动驾驶环境下交叉口车辆通过引导方法
CN105844925A (zh) 基于手机无线网的城市交通控制装置、系统及方法
CN114852076A (zh) 一种混行交通流环境下自动驾驶车辆轨迹规划方法
CN112687115A (zh) 一种自动驾驶行人接驳车行驶路径与路段过街控制方法
CN110364003B (zh) 基于车联网的交叉路口双线路有轨电车信号优先控制方法
CN114519933B (zh) 基于无过饱和状态的约定出行管控方法、装置及存储介质
CN103050017B (zh) 一种干线公交高密度交叉口的站间绿波控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20921321

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20921321

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 13/02/2023)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20921321

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1