[发明专利]基于间隙理论的智能车交叉路口协同控制方法

说明书

本发明提供了一种基于间隙理论的智能车交叉路口协同控制方法。该方法包括：当需要通过交叉路口的车辆进入速度调整区域时，车辆通过车车通信系统将车辆状态信息上报到服务器，服务器通过基于时间序列的车辆速度决策方法计算出车辆在进入速度保持区时应该保持的建议速度和时刻，车辆接收到服务器发送过来的建议速度后，根据建议速度和时刻通过基于轨迹预测的车辆状态调整方法对自身的车速进行调整，按照调整的车速通过速度调整区域、速度保持区域和交叉路口。本发明通过基于时间序列的车辆速度决策方法和基于轨迹预测的车辆状态调整方法的控制方法，能够显著的降低车辆延误，并且能够极大的缩小车辆延误的波动范围，使得路网车流稳定高效运行。

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种基于间隙理论的智能车交叉路口协同控制方法。

背景技术

交叉路口拥堵是造成城市道路拥堵的主要原因之一，造成交叉路口拥堵的原因一方面是城市道路中趋于饱和的车流，另一方面是因为交叉路口的控制策略并非最优。

现有技术中的交叉路口的信号控制算法本质上是以保障车辆安全为目的，目前关于SIs的研究，基本上都是建立在FCFS(first come first serve，先来先服务)基础之上，并且为了最大限度上保障车辆的运行安全，在进行算法设计时，约束条件之一是交叉路口内不允许出现冲突车流。实际当中投入使用的交叉路口面积大小不一，这种算法在面积较大的交叉路口中会造成通行量的浪费。尤其是在智能车100％渗透率情况下，车辆的运行轨迹能够被精确控制和预测，因此现有的SIs控制方法控制效果仍然存在优化空间。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于间隙理论的智能车交叉路口协同控制方法。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于间隙理论的智能车交叉路口协同控制方法，将连接交叉路口的道路分为两个部分，速度调整区域和速度保持区域，在交叉路口设置服务器，所述方法还包括：

当需要通过交叉路口的车辆进入速度调整区域时，车辆通过车车通信系统将车辆状态信息上报到所述服务器，所述车辆状态信息包括车辆的速度、位置和行驶方向；

所述服务器通过基于时间序列的车辆速度决策方法计算出车辆在进入速度保持区时应该保持的建议速度和时刻，通过车车通信系统将所述建议速度和时刻发送到所述车辆；

所述车辆接收到所述服务器发送过来的建议速度后，根据所述建议速度和时刻通过基于轨迹预测的车辆状态调整方法对自身的车速进行调整，按照调整的车速通过所述速度调整区域、速度保持区域和交叉路口。

进一步地，所述的服务器通过基于时间序列的车辆速度决策方法计算出车辆在进入速度保持区时应该保持的建议速度及时刻，包括：

所述服务器将接收到的需要通过交叉路口的车辆状态信息进行存储，根据预先存储的交叉路口的道路规划信息、需要通过交叉路口的车辆状态信息计算出所述交叉路口的所有冲突点，以及所有行驶方向的车辆到达冲突点的时间点；

所述服务器将已经调整过速度的同一行驶方向的所有车辆到达某个冲突点的时间点进行排序，形成时间序列，各个时间点之间的时间间隔作为间隙，当另外一个方向的某一辆车进入速度调整区时，所述服务器结合所述时间序列和间隙信息计算所述另一个方向的车辆的进入速度保持区的速度和建议时刻。

进一步地，所述的服务器结合所述时间序列和间隙信息计算所述另一个方向的车辆的进入速度保持区的速度和建议时刻，包括：