[发明专利]一种自动驾驶车辆与其他车辆混行的交通控制方法以及系统

说明书

本发明公开了一种自动驾驶车辆与其他车辆混行的交通控制方法，该方法包括：构建人工驾驶车辆‑自动驾驶车辆混行车道、公交车‑自动驾驶车辆混行车道；根据自动驾驶车辆、人工驾驶车辆的数量比例，根据人工驾驶车辆与自动驾驶车辆的车流量总和确定人工驾驶车辆‑自动驾驶车辆混行车道上的车辆通行时间；获取公交车‑自动驾驶车辆混行车道的车辆通行时间；基于各路段上所述人工驾驶车辆‑自动驾驶车辆混行车道上的车辆通行时间、公交车‑自动驾驶车辆混行车道的车辆通行时间、人工驾驶车辆与自动驾驶车辆的车流量进行自动驾驶车辆车流分配以最小化路网的整体旅行时间。通过本发明，能够充分利用城市道路资源，发挥自动驾驶车辆的控制精度高、可协同通行的优势，提高了交通系统的整体通行效率。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆与其他车辆混行的交通控制方法以及系统。

背景技术

自动驾驶技术在近些年发展非常迅速，因其可以自动地驾驶车辆并且准确地检测道路条件，在提高道路通行能力、减少能源消耗和污染排放方面具有巨大的潜力。然而，尽管自动驾驶技术取得了长足的进步，在现阶段还无法实现成熟的完全自主驾驶。同时，手动驾驶车辆也将长期存在，构成了“自动驾驶-手动驾驶混行”的交通场景。对于自动驾驶车辆而言，手动驾驶车辆的存在会严重影响交通的通行效率，并且为道路环境的检测增加难度，进而带来交通安全等问题。在自动驾驶技术应用后发生的几起交通事故，大部分都与混行的交通场景密切相关。因此，在自动驾驶技术应用的初级阶段，需要为自动驾驶车辆分配独立的路权，以减少手动驾驶车辆的影响。而且，在专用车道上，自动驾驶车辆更易汇集而形成队列，或者应用协同式自适应巡航控制技术，使得自动驾驶技术的优势能够被充分发挥出来，提高交通效率和道路通行能力。

另一方面，城市快速公交系统是一种介于常规公交与轨道交通之间的新型客运系统，通过为公交车提供专用的车道以减少城市拥堵对公交车运营的影响，提高公共交通的服务水平。因此，公交专用的车道能够避免其他手动驾驶车辆、非机动车辆和行人的干扰，可以为自动驾驶车辆提供相对简单的驾驶环境。将公交专用车道的使用权开放给自动驾驶车辆，可以充分发挥自动驾驶技术的优势，既能保障通行的安全性，又在一定程度上提高了道路资源的利用率。

一般而言，公交车的行驶速度比自动驾驶车辆低，而且需要在特定车站停靠等待，所以自动驾驶车辆在公交专用道上行驶会受到影响，其通行效率需要进一步探究，以判断快速公交与自动驾驶车辆的混行是否可以提高道路的通行效率。另一方面，为保障公共交通的服务水平，公交车的通行应具有较高的优先级，即自动驾驶车辆的驶入不应对公交车的正常运行带来干扰。因此，如何合理利用快速公交专用道的道路资源，优化自动驾驶车辆的路径选择与流量分配，以实现提高自动驾驶车辆的通行效率，同时保证公交车正常运行的目的，是亟待解决的关键问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的技术方案。因此，本发明的一个方面，提供了一种自动驾驶车辆与其他车辆混行的交通控制方法，该方法包括：

构建人工驾驶车辆-自动驾驶车辆混行车道、公交车-自动驾驶车辆混行车道；根据自动驾驶车辆、人工驾驶车辆的数量比例，计算平均车头时距；

基于所述平均车头时距计算人工驾驶车辆-自动驾驶车辆混行车道的通行能力值；

根据所述通行能力值、人工驾驶车辆与自动驾驶车辆的车流量总和确定人工驾驶车辆-自动驾驶车辆混行车道上的车辆通行时间；

获取公交车-自动驾驶车辆混行车道的车辆通行时间；

基于各路段上所述人工驾驶车辆-自动驾驶车辆混行车道上的车辆通行时间、公交车-自动驾驶车辆混行车道的车辆通行时间、人工驾驶车辆与自动驾驶车辆的车流量进行自动驾驶车辆车流分配以最小化路网的整体旅行时间。

可选的，进行自动驾驶车辆车流分配包括：利用有限差分法计算目标函数的近似一阶梯度；应用连续线性规划方法将原非线性规划问题转化为一系列线性规划问题。