[发明专利]一种交叉路口自主管控系统

说明书

技术领域

本发明属于信息处理、智能车辆、智能交通等技术领域，具体地涉及一种交叉路口自主管控系统。

背景技术

交叉路口交通流复杂，与交通路网的通行效率紧密关联。同时，交叉路口也是事故多发点，需要保证交通安全，否则易形成交通拥堵瓶颈。现有交叉路口控制方法通过获取各方向上的交通流量，在路口定时控制基础上采用多种改进的控制算法，进行交通信号局部优化控制。车道检测、动态目标检测与跟踪、车辆跟驰等智能车辆技术的成熟，使得车载自巡航(ACC)系统已经实现可靠的寻道驾驶、跟车和避撞。此外，无人驾驶车辆的研究也获得极大进步，在有人监控状态下已实现简单城市交通环境下的自主驾驶。近来，车路协同和车间通讯也有大量研究。通过高精度的电子地图导航，通过车辆与路边设施交互给车辆提供辅助驾驶信息，也可提高交通安全和效率。但是，无人车辆实现交叉路口等复杂交通环境下的自主驾驶还存在可靠性和安全性等方面的问题，往往还需要进行人工干预。

如何将智能交通技术应用到交叉路口控制之中，提高交通效率和交通安全是重要的研究内容。

文献“基于Agent的无灯控交叉路口插车仿真研究”[刘小明，王飞跃.基于Agent的无灯控交叉路口插车仿真研究[J].计算机仿真，2004，21(1)：105-108.]中描述了一种车辆经过无灯控路口时的插车策略和行为的仿真方法，该方法以代理(Agent)技术为基础，对车辆经过无灯控路口时的插车策略进行描述，通过代理的通信以及相互协调功能，对车辆经过无灯控路口时的插车行为进行仿真，仿真结果只是表明使用代理技术进行交通流系统仿真的可行性，并没有对交叉路口车辆队列进行管理与控制研究。

申请号为201210101461.9的中国发明专利中描述了一种通过车辆信息采集、速度控制、前车间通讯来避免碰撞。通过采集周围车辆车距、车速等信息，并与周围的车辆进行实时信息交互；当出现车距小于安全车距时，后车信息处理控制单元会通过计算期望减速度完成减速避撞；当仅靠后车无法完成避撞时，会发送分配加速度信息给前车，通知前车加速协同避撞。但是该专利只是通过一种车间通讯进行前后车协同，没有对车辆在交叉路口的交通行为以及车辆和交叉路口管理器之间交互实现进行描述。

申请号为[200710124885.6]的专利中描述了一种取消红绿灯的交叉路口道路结构及其行车方法，通过增加转向隔离带设置的交叉路口道路结构及其行车方法，减少交通事故、增大车辆行驶量。但该专利只是一种对道路基础设施的改进说明，没有实现交叉路口管理与控制的信息化。

所以，如何在现有的智能车辆和智能交通研究成果基础上，设计出新的车路协同的交叉路口管理控制方法，进一步提高交叉路口的交通安全、降低路口延迟，是当前亟待解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提出一种交叉路口自主管控系统，以解决现有的智能车辆和智能交通对交叉路口的通行管控效率不高的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种交叉路口自主管控系统，包括一个交通管理器和至少一个车载驾驶辅助设备，所述交通管理器与所述车载驾驶辅助设备通过一个无线通信网络进行无线通信，所述车载驾驶辅助设备用于向所述交通管理器传送车辆的状态信息和通行请求信息，接收由所述交通管理器发出的导航信息，该导航信息可用于控制或辅助车辆经由规划的虚拟车道并以规划的通行速度通过交叉路口；所述交通管理器用于根据所述车载驾驶辅助设备传送的车辆的状态信息和通行请求，为所述车载驾驶辅助设备所在的车辆规划虚拟车道和通行速度，并根据该所规划的虚拟车道和通行速度产生该车辆的导航信息，并将该导航信息传送给该车载驾驶辅助设备。

根据本发明的一种优选实施方式，所述交通管理器包括通行规划模块，所述通行规划模块用于按照车辆状态信息中的车辆位置信息和通行请求中的欲前行方向信息为车辆分配初始虚拟车道。

根据本发明的一种优选实施方式，所述交通管理器还包括存储模块，所述存储模块中存储该交叉路口的地图信息、在所述地图上预先对交叉路口区域进行栅格化的栅格化信息，以及通过交叉路口的向个方向的车辆的预设虚拟车道；所述通行规划模块为车辆分配的初始虚拟车道直接采用存储于存储模块中的预设虚拟车道。