[发明专利]一种基于车车联网的高速公路入口匝道安全控制方法

说明书

技术领域

本发明属于智能交通管理与控制技术领域，特别涉及一种基于车车联网的高速公路入口匝道安全控制方法。

背景技术

随着近些年来我国居民生活水平不断改善，经济快速发展，国内小汽车拥有量迅速增加。根据公安部相关数据显示，截止2012年底，我国机动车保有量达到2.4亿余量，机动车驾驶人数达到2.6亿，而且在不断增长。剧增的机动车带来了巨大的交通压力，同时也对交通安全造成了很大的影响。数据表明，仅2010年，全国就发生交通事故210821起，事故造成死亡人数达6.5万之多。而在众多事故中，高速公路入口匝道车辆汇入不当，造成主线车辆与入口匝道汇入车辆碰撞的事故占据了很大的比例，为人民生命财产安全带来了巨大损失。如何有效解决高速公路入口匝道汇入车辆与主线车辆的冲突以防止车辆碰撞这一问题，至关重要。

已有高速公路入口匝道车辆汇入控制方法，主要通过利用信号牌引导主线车辆提前换至内侧车道，以保障入口匝道汇入车辆的安全运行。然而，已有控制方法存在两个明显的缺陷，首先，通过信号牌引导主线车辆的方式过于被动，无法主动控制主线的车辆，存在部分车辆未能及时识别信号牌信息或者未遵守引导的现象，此时入口匝道若有汇入车辆极易引发严重的交通事故，在这种情况下控制效果就很难保障；其次，已有控制方法不考虑入口匝道是否有汇入车辆，统一引导主线车辆换入内侧车道以期避免碰撞事故，这种控制方法降低了外侧车道的利用效率，不利于充分利用高速公路的道路资源。

随着智能交通技术的迅猛发展，车车联网技术也得到了广泛关注。车车联网通过车辆-控制中心-车辆之间的无线连接，能够实现信息的无线传递与交通的实时控制，因此为高速公路入口匝道安全控制奠定了非常良好的基础。经过发明人的深入研究发现，将车车联网技术应用于高速公路入口匝道，通过车辆-控制中心-车辆之间的紧密衔接，能够很好的实现高速公路入口匝道的安全控制，解决已有研究中存在的巨大缺陷。因此，基于车车联网的高速公路入口匝道安全控制方法对改善我国高速公路的交通安全现状具有非常重要的工程运用价值。

发明内容

为克服已有高速公路入口匝道安全控制的两大缺陷，有效降低道路交通事故率，改善交通安全，本发明的目的是提供一种基于车车联网的高速公路入口匝道安全控制方法，通过车辆-控制中心-车辆之间的信息传输与控制，来实现车辆的及时减速或换道；同时，通过车辆之间的实时信息传输，提高高速公路车道的利用效率，克服已有控制方法存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于车车联网的高速公路入口匝道安全控制方法，由车辆发送实时速度与位置的信息至控制中心，控制中心根据车辆信息判断是否有碰撞风险，若有碰撞风险则控制车辆减速或换道，具体步骤为：

1)采集交通基础数据，包括：高速公路车辆最大安全减速度a，高速公路车辆最大安全加速度b，高速公路主线车辆最低速度限制值V₁，高速公路主线车辆最小安全间距K₁，高速公路入口匝道车辆最小安全间距K₂，临界安全时间Δt；

2)在高速公路主线与入口匝道上运行的车辆实时发送信息至控制中心，信息包括车辆实时速度、位置，控制中心收集上述信息；

3)控制中心判断入口匝道汇入主线的第一辆车B与主线外侧车道驶向匝道的第一辆车A之间是否有碰撞风险，判断的标准为：

其中：

L₁为车辆A至入口匝道汇入点的距离；

L₂为车辆B至入口匝道汇入点的距离；

v_A为车辆A的速度；

v_B为车辆B的速度；

Δt为临界安全时间；

若则车辆A与车辆B之间有碰撞风险，转入步骤4)；否则无事故风险，转入步骤9)；

4)根据步骤2)中统计的信息判断入口匝道车辆能否安全减速，具体步骤为：

4-1)判断入口匝道汇入主线的第一辆车B能否安全减速，判断标准为：

其中：

v_B为车辆B的速度；

K₂为高速公路入口匝道车辆最小安全间距；

若则转入步骤4-2)；否则，转入步骤5)；

4-2)判断入口匝道汇入主线的第二辆车D能否安全减速，判断标准为：

其中：

v_D为车辆D的速度；