[发明专利]车路协同环境下交叉口可变导向车道功能变换方法

说明书

本发明公开了一种车路协同环境下交叉口可变导向车道功能变换方法，根据各转向交通流饱和度同时结合信号配时、速度诱导来判断是否触发可变导向车道，具体包括：当左转、直行车流饱和度均小于0.8时，仅对车辆进行普通速度诱导；当直行车流饱和度小于0.8而左转车流饱和度大于0.8时，对直行车辆进行普通速度诱导而对左转车辆进行适用于高饱和度的速度诱导，同时调整信号配时以降低左转车流饱和度，若经过速度诱导和信号配时优化后左转及直行车流饱和度均小于0.8，则不改变可变车道，否则改变可变导向车道功能；当左转、直行车流饱和度均大于0.8时，仅对车辆进行适用于高饱和度的速度诱导。

技术领域

本发明属于道路交通控制领域，具体涉及车路协同环境下依据道路饱和度不同采取不同的策略，从而确定可变导向车道功能变换的方法。

背景技术

随着社会经济的发展，汽车保有量急剧增加，交通拥堵现象也日趋严重。而城市交叉口往往是造成拥堵的关键节点，因此提高交叉口的通行效率可以显著的缓解交通拥堵。

在传统信号控制交叉口，通常保持车道功能不变，采用信号调整来应对交通需求的改变，但是这种方式在面对不同时段各转向车流量波动明显的进口道时，往往会造成某转向车流排队过长，或当前相位对向车流因放行绿灯时间增大而引起时空资源浪费，因此可变导向车道应运而生。现阶段，针对可变导向车道的转换基本还是由人工来进行调控，这可能会造成变换时刻不恰当，效率低下等问题。

同时车路协同技术的快速发展为可变导向车道的转向功能变换提供了技术支持，车路协同环境下，可以实现数据的实时处理，也可以实现车、路、信号的协同控制。

因此本发明基于车路协同环境，结合车路速度优化及信号配时优化，提出了可变导向车道转向功能变换的方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种车路协同环境下交叉口可变导向车道功能变换方法，克服依靠人工判定可变导向车道变换的弊端，同时结合速度诱导、信号优化提高了可变导向车道的通行效率，降低车辆在交叉口的延误。

本发明的技术方案为：车路协同环境下交叉口可变导向车道转向功能变换触发方法，具体包括：

1)获取交通参数数据：

车路协同环境下可实时获取各交通参数，包括车流量、车辆速度、车辆位置、车辆加速度及车辆预期行驶方向等；

2)计算各转向饱和度：其中q_i-i转向车流的单车道车流量，单位为当量交通/小时；CAP_i-i转向车流的通过能力，单位为当量交通量/小时；

3)根据左转及直行车流饱和度确定不同的策略：

美国的《通行能力手册》将道路的服务水平根据饱和度指标的不同分为六级，我国则根据饱和度值将道路拥挤程度、服务水平分为以下四级：(一)一级服务水平：道路交通顺畅、服务水平好，饱和度介于0-0.6之间；(二)二级服务水平：道路稍有拥堵、服务水平较高，饱和度介于0.6-0.8之间；(三)三级服务水平：道路拥堵、服务水平较差，饱和度介于0.8-1.0之间；(四)四级服务水平：道路严重拥堵、服务水平极差，饱和度大于1.0；基于我国从道路饱和度的分类出发，选取饱和度为0.8作为一个分界线，当车道饱和度低于0.8时，认为车道顺畅，当饱和度高于0.8时，认为车道拥堵；因此针对某交叉口，当左转、直行车流饱和度均小于0.8时，仅对车辆进行普通速度诱导；当直行车流饱和度小于0.8而左转车流饱和度大于0.8时，对直行车辆进行普通速度诱导而对左转车辆进行适用于高饱和度的速度诱导，同时调整信号配时以降低左转车流饱和度，若经过速度诱导和信号配时优化后左转及直行车流饱和度均小于0.8，则不改变可变车道，否则改变可变导向车道功能；当左转、直行车流饱和度均大于0.8时，仅对车辆进行适用于高饱和度的速度诱导；

4)普通车速诱导：