[发明专利]一种信号交叉口车路协同避免公交车冲突方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通领域，特别涉及一种信号交叉口车路协同避免公交车冲突方法。

背景技术

随着经济的发展，汽车保有量不断增加，城市交通拥堵现象日益严重，公交优先是促进公共交通发展和缓解交通压力的有效措施，公交优先控制技术开始被提出并运用，如公交路网的规划和公交专用道的使用等，但其效果等还有待提高。虽然本公交车辆在公交专用道上行驶，但是不能使公交车到达交叉口时立即为绿灯相位通过交叉口，所以本专利采用信号控制在公交车通过交叉口时给与其专用相位，来减少公交车车辆在交叉口延误的时间实现公交信号优先。

平面交叉口是不同方向车辆产生冲突的集中区域，在采用感性式信号控制也会存在不同方向的冲突。随着车路协同技术的发展，公交车辆可以通过车与车之间的信息交互而获得全信息的驾驶环境，通过在车辆的控制系统中嵌入避免冲突的控制算法就能达到自动避免冲突的目的，使公交车不停车通过交叉口。

检索现有专利，己有的专利申请主要提出一个避免无信号交叉口车辆冲突的系统。中国专利申请号201210214879.0，专利名称《无信号交叉口车车协同避撞系统》中，车辆的中央处理器将采集到的自车运行状态和驾驶意图信息通过无线通信模块进行广播式发送，并且接收其他车辆的运行状态和驾驶意图信息，判断是否存在潜在碰撞；如果存在潜在碰撞，与中央处理器连接的所述制动控制模块会进行制动避免碰撞，与中央处理器连接的所述人机交互界面会显示预警信息，但是此系统没有应用到公交车通过信号交叉口过程中。

检索现有论文，己有的论文提供了一些消解交叉口冲突的算法。胡住在《湖南大学学报(自然科学版)(增刊)))》2004,31(6)上的交叉口车辆避免碰撞方式有效性分析通过比较冲突车辆的车头进入冲突区和车尾离开冲突区域的时间大小关系，通过比较汽车制动或减速以及加速所需的加速度与能达到的最大加速度,来判断各种避免碰撞方式的有效性,从而建立避免碰撞方式选择准则；但所采用的方法不仅需要采集自车与他车的加速度状态信息，进行冲突判断和避免所需要的数据信息过多。

本发明通过对交叉口信号灯的控制，在交叉口给予公交车方向优先通行权，并且避免在交叉口不同方向公交车冲突的发生，也减少公交车交叉口通行时的延误或停车行为，其保持计算的最佳车间间隔运行，提高了公交的运行效率的同时，可靠性高的避免冲突方法对于改善行车安全性及提高交叉口通行效率具有重要的现实意义，可以进一步增强公交的吸引力，使居民或乘客能方便地选用公交的优先出行方式，从而进一步解决城市拥堵问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种信号交叉口车路协同避免公交车冲突方法，采用交叉口控制给予公交车通行的专用相位和策略避免了冲突的发生，与机动车相比有优先通行权，改善无信号交叉口的安全性，同时提高公交车通过交叉口的效率。

本发明方法适用于设置公交专用道的路段，按照道路方向和公交车行驶方向，将与公交站台相邻的两个交叉口称为上游交叉口和下游交叉口；

由道路、公交车到达、交叉口信号灯相位和公交车信息采集、公交车辆冲突识别、公交车辆冲突类型识别、公交车辆优先判断权的确定、公交车辆不停车通过权的确定、交叉口进口道停车线处公交车到达的确认、执行避免冲突的策略几个步骤循环组成。

整条路段上不能提供公交专用道时，在公交站台处和至下游交叉口之间的路段设置不是公交专用道时，把分隔机非车道的物理设施相应拓宽为公交专用道也可以满足要求，以最大的空间资源来实现交叉口公交优先策略。

每辆公交车预先安装zigbee信号发射接收装置、GPS定位系统、RFID发射接收识别装置，并且在交叉口各个方向的进口道停车线处和距下游交叉口进口道停车线L处时安装RFID发射接收识别装置，L为安装RFID发射接收识别装置位置到下游交叉口进口道停车线的距离，瞬时速度由自身的GPS定位系统测得；并预计算公交车到达所述进口道停车线时经过的路程L所采用的时间T_r：T_r＝L/v

其中v-该路段公交车正常行驶时的平均行驶速度，L-距下游交叉口各方向进口道停车线的距离。

交叉口每个方向分别设有机动车和公交车信号控制灯。

公交车在与下游交叉口进口道停车线距离L处行驶时或小于距离L区间内行驶时：

(1)若其它方向没有检测到公交车的到达，则不存在交通冲突；