[发明专利]智能网联混合交通流信号交叉口车辆到达预测修正方法

权利要求书

1.一种智能网联混合交通流信号交叉口车辆到达预测修正方法，其特征在于，所述修正方法包括以下步骤：

S1，在目标交叉口区域上游路段设置控制区；

S2，检测进入控制区的车辆及其状态，对于无网联的人类驾驶车辆，获取其前车信息，预测其到达交叉口时间；对于智能网联车辆，提供前车预测信息和交叉口信号信息，智能网联车辆自主设计其行驶轨迹，并反馈行驶轨迹和预计到达交叉口时间；

S3，当前时刻控制区内距离交叉口最近的车辆被标记为0号车辆，检测其进入交叉口的时间，结合相应车辆的预测到达时间，判断是否对控制区内其他车辆进行预测修正；若进行修正，则转入步骤S4；否则，重新标记0号车辆，继续步骤S3；

S4，自0号车辆起，按照编号升序依次对控制区内车辆到达预测时间进行修正；对于人类驾驶车辆，结合前车修订后的预测到达时间，修正其预测到达时间；对于智能网联车辆，通报其前车修正后的预测时间，供其进行行驶轨迹调整，并反馈更新的行驶轨迹和修正的预测到达时间；满足终止条件后，停止修正，转入步骤S3；

步骤S2中，在目标交叉口区域和其上游路段设置的控制区，布设交叉口智能控制单元、路侧单元和交通检测器，搭建中心式智能交叉口系统，与智能网联车辆进行信息交互；中心式智能交叉口系统获取进入控制区的车辆及其状态，预测人类驾驶车辆到达交叉口时间，记录智能网联车辆反馈的行驶轨迹和预计到达交叉口时间；

步骤S3中，结合相应车辆的预测到达时间，判断是否对控制区内车辆进行预测修正的过程包括以下步骤：

S31，将当前时刻距离停车线最近的车辆标记为初始0号车辆，其所在车道上后续车辆按照由近及远的位置依次编号；

S32，查询0号车辆的预测到达时间如果在预测到达时间之前、或晚于预测到达时间但仍在同一绿灯相位时间内检测到该车到达，则进入步骤S33；否则进入步骤S34；

S33，将0号车辆的到达状态信息传输至智能控制单元，进行阈值判断：

其中为0号车辆实际达到时间，ε为预测误差阈值；当实际到达时间和预测到达时间之间的误差大于预测误差阈值，转入步骤S4进行到达预测修正；

S34，如果在预测到达时间所在绿灯相位结束时仍未检测到0号车辆达到，智能控制单元则在绿灯相位结束时直接转入步骤S4进行到达预测修正；

步骤S4中，按照编号升序依次对控制区内车辆到达预测时间进行修正的过程包括以下步骤：

S41，判断当前修正的i号车辆和其前车i-1号车辆类型：

如果i号车辆为智能网联车辆，i号车辆自主调整行驶轨迹并向智能控制单元发送最新轨迹和预测到达时间，结束对i号车辆的修正，转入步骤S43；

如果i号车辆为无网联的人类驾驶车辆，i-1号车辆为智能网联车辆，智能控制单元根据最新前车轨迹重新预测HDV到达时间，结束对i号车辆的修正，转入步骤S43；

如果i号车辆和i-1号车辆均为无网联的人类驾驶车辆，进入步骤S42；

S42，当前车(i-1)修正后预测到达时间比修正前的提前了一个绿灯相位，即R是车辆行驶方向信号灯红灯时长，后车预测到达时间调整为：

其中，是i号车辆修正后的预测到达时间，是仅受车辆动力系统和道路限速影响的最早到达时间，h_s是该交叉口i号车辆所在车道的车辆排队消散饱和车头时距，t_s是车辆启动损失时间，G为车辆行驶方向信号灯有效绿灯时长；

当前车修正后的预测通过停车线的时间早于修正前的时间但仍在同一个绿灯相位中，即则后车预测到达时间调整为：

其中，是i号车辆修正前的预测到达时间，n^before和n^after分别是预测修正前后i号车在绿灯消散队列中的位置，h(n^after)是相应位置车辆通过交叉口停车线时的车头时距；

当前车修正后的预测到达时间比修正前晚了一个绿灯相位，即且前车在红灯期间到达停车线，则后车预测到达时间调整为：

当前车修正后的预测到达时间比修正前晚了一个绿灯相位，即且前车在绿灯期间到达停车线，则后车预测到达时间调整为：

当前车修正后的预测进入交叉口的时间晚于修正前的时间但仍在同一个绿灯相位中，即且前车在红灯期间到达停车线，则后车预测到达时间调整为：

当前车修正后的预测进入交叉口的时间晚于修正前的时间但仍在同一个绿灯相位中，即且前车在绿灯期间到达停车线，则后车预测到达时间调整为：

当0号车辆满足第一条件时，当0号车辆满足第二条件时，第一条件是在预测到达时间之前、或晚于预测时间但仍在同一绿灯相位时间内检测到该车到达；第二条件是在预测到达时间所在绿灯相位结束时仍未检测到车辆达到；

S43，判断以下条件是否满足：

①i＝N,其中N为控制区内0号车所在车道上车辆总数；

②i号车辆修正前后的预测时间满足

若满足以上任意一条，则结束步骤S43；否则令i＝i+1，转入步骤S41。