[发明专利]一种最佳进口车道选择的自动驾驶交叉口交通控制方法

说明书

本发明面向自动驾驶条件下的平面交叉口，设计了一种最佳进口车道选择的自动驾驶交叉口交通控制方法。首先，采集交叉口进出口车道数，划分交叉口内部空间，采集车辆的进口方向、出口方向、当前所在进口车道编号以及到达交叉口的预计时刻；其次，计算车辆在交叉口内部的行驶轨迹；再次，分离车辆在交叉口内部的冲突，计算车辆选择不同进口车道的潜在换道次数，使用换道惩罚项，以加权总延误最小为目标函数，对到达交叉口的所有自动驾驶车辆进行交通控制。与现有技术相比，本发明可以考虑自动驾驶车辆的最佳进口车道选择，实现自动驾驶交叉口的交通控制。

技术领域

本发明属于智能交通控制领域，涉及城市道路针对自动驾驶车辆通过交叉口的交通管控技术领域，更具体地说，涉及一种最佳进口车道选择的自动驾驶交叉口交通控制方法。

背景技术

近些年，自动驾驶车辆相关技术得到迅速发展，已有少量无人驾驶出租车投入实际运营中。借助车与人、车、路、云端等进行智能实时信息交互，自动驾驶车辆能够相互配合、协作地通过交叉口，无需传统的信号灯控制，而如何设计面向自动驾驶车辆的交叉口控制方法，成为了亟待解决的关键技术问题。

自动驾驶车辆在交叉口内部相互穿插通行是自动驾驶交叉口的重要特征，因此，自动驾驶交叉口的控制对象面向每一台自动驾驶车辆，需要为每台自动驾驶车辆计算其单独的进入时刻和进入车道，而无需传统的周期、相位、绿信比等参数，大幅提高了交通控制的复杂度。

专利《一种自动驾驶下交叉口自由转向车道设置方法》(专利号：ZL201810346657.1)设计了一种基于自由转向车道的自动驾驶交叉口交通控制方法，但是其方法没有考虑最佳进口车道的选择，无法同时计算最佳车道选择和最佳进入时刻，因此无法获得交通控制的最优解。

发明内容

本发明目的是为了克服上述技术存在的不足，建立一种最佳进口车道选择的自动驾驶交叉口交通控制方法。该方法计算车辆选择不同进口车道的潜在换道次数，使用换道惩罚项，以加权总延误最小为目标函数，对到达交叉口的所有自动驾驶车辆进行交通控制。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种最佳进口车道选择的自动驾驶交叉口交通控制方法，包括如下步骤：

步骤1：采集交叉口各进口道、出口道的车道数量并进行编号；建立直角坐标系，将交叉口划分为若干大小相同的网格，并对网格进行编号；采集车辆的进口方向、出口方向、当前所在进口车道编号以及到达交叉口的预计时刻；输入交叉口内部行车轨迹的参数方程以及行车轨迹进入网格的位置点和离开网格的位置点；

步骤2：使用反正切函数，计算交叉口内部的非直线型行车轨迹；使用速度与位移公式，计算交叉口内部的直线型行车轨迹；

步骤3：分离车辆在交叉口内部网格的冲突，计算车辆选择不同进口车道的潜在换道次数，使用换道惩罚项，以加权总延误最小为目标函数，对到达交叉口的所有自动驾驶车辆进行交通控制。

本发明中，步骤1包括如下步骤：