[发明专利]一种车路协同环境下的信号协同控制方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种车路协同环境下信号协同控制方法，方法包括：获取目标交叉口进口道的交通设施信息；获取智能网联车队的运行状态信息；若智能网联车队距离交叉口进口道停车线为预设的交叉口信息交互时间时，智能网联车队行驶方向为绿灯，计算保证智能网联车队能通过该交叉口的绿灯理论最小剩余时间，并以此确定最终的绿灯时长；若智能网联车队距离交叉口进口道停车线为预设的交叉口信息交互时间时，智能网联车队行驶方向为红灯，计算下一周期绿灯应满足的最短时间，并以此确定下一周期最终的绿灯时长。

技术领域

本发明涉及智能交通控制领域，具体涉及一种车路协同环境下的信号协同控制方法。

背景技术

随着计算机、车辆工程、无线通信等领域核心技术的突破和不断推进，智能网联汽车、无人驾驶汽车作为汽车未来的发展方向，对于汽车行业、交通运输行业有着深远的影响，科研人员不断在技术上实现突破，不断完善智能车的各项性能指标，使道路交通安全和交通效率不断提高。

在智能网联车运行过程中，为达到较高的运行效率，智能网联车辆在道路中会呈单条车队形式行驶，本发明探讨在车路协同下智能网联车队通过交叉口的情况，为使智能网联车队能够在尽可能短的时间内全部通过交叉口，需要从空间和时间两个角度进行研究，在空间上，若智能网联车队到达交叉口时，车队运行方向为红灯，则需要将智能网联车队打散到进口道车队运行方向的各条车道上，若车队运行方向是绿灯，则在通过交叉口时保持智能网联车的单条车队形式；在时间上，若智能网联车队到达交叉口时，车队运行方向为红灯，则需要调整下一周期智能网联车队运行方向的绿灯时间，使智能网联车队能够在下一周期全部通过交叉口，若车队运行方向为绿灯，则判断是否需要延长该相位的绿灯时间，以保证智能网联车队能够在当前相位全部通过交叉口，总体而言，就是需要在车路协同的环境下，使智能网联车队能够尽可能迅速地通过交叉口。已有研究中，中国专利CN201410500292.5提出了一种信号交叉口车路协同避免公交车冲突方法，通过车路协同控制信号灯给予公交车优先通行的专用相位，从而避免了冲突的发生；中国专利CN201910445327.2提出了一种基于车路通信的连续交叉口协同优化方法，以交叉口群作为车路协同的控制研究对象，分析车路协同环境下交叉口控制方案对相邻交叉口群协调关系的扰动，实现了交叉口群的通行效率最优。总体而言，现有针对智能网联车的车路协同研究多集中于从信号配时优化的角度实现单辆智能网联车的运行效率最优，很少考虑由多辆不同模式的智能网联车组成的智能网联车队从车道分配和信号配时两个角度进行的车路协同优化，以实现智能网联车通过交叉口的效率最优。

发明内容

发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明目的在于提出一种车路协同环境下的信号协同控制方法，基于交叉口的现有信号配时和车道划分、以及智能网联车队的运行状态信息，以智能网联车队和信号配时方案为研究对象，以红灯时长、车道数、智能网联车队车头时距、车队长度、大车比例为基础，为保证智能网联车队能够至少在下一周期内全部通过交叉口，计算信号配时方案中智能网联车队运行方向的绿灯时间应满足的最短时间，以此为依据确定调整后该相位最终的绿灯时长，并执行所确定的交叉口信号协同控制方法。使智能网联车队在交叉口的运行效率大大提高，进而提高了智能网联车辆的通行效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种车路协同环境下信号协同控制方法，该方法包括如下步骤：

(1)获取目标交叉口进口道的交通设施信息，所述交通设施信息包括交叉口信号配时方案和进口道车道划分；

(2)获取智能网联车队距离交叉口进口道停车线的时间为t秒时的运行状态信息，所述智能网联车队的运行状态信息包括智能网联车队的车辆数、大型车比例、车头时距、小型车换道的延误时间，假定智能网联车队以单条车队形式行驶，其中，t为预设的交叉口信息交互时间；

(3)若智能网联车队距离交叉口进口道停车线t秒时智能网联车队行驶方向的信号灯为绿灯，计算智能网联车队能通过的该相位绿灯的理论最小剩余时间，若绿灯的实际剩余时间小于理论最小剩余时间，将该相位的绿灯时间延长至理论最小绿灯时间；