[发明专利]一种路口级的主动交通诱导方法

权利要求书

1.一种路口级的主动交通诱导方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、路口级的主动交通诱导策略分析；

步骤2、判断车辆到达周期的交通状态；

步骤3、判断车速为合理速度的标准；

步骤4、根据车辆到达周期的交通状态和信号状态，实施对应的路口级主动交通诱导算法；

其中，所述步骤4中包括以下步骤：

步骤41、若到达周期的交通状态为未饱和状态、到达时刻的信号状态为有效绿灯时间时，所述到达周期的交通状态为理想状态和非理想状态，需分别建立相应的诱导算法；否则执行步骤42；

步骤42、若到达周期的交通状态为未饱和状态、到达时刻的信号状态为有效红灯时间时，车辆i以初始速度v₀行驶至排队范围边界，信号状态仍为有效红灯时间，需建立相应的路口级主动交通诱导方法；否则执行步骤43；

步骤43、若到达周期的交通状态为过饱和状态时，到达交叉口的所有车辆都要经历停车，才能通过交叉口，对于剩余队列里的车辆，等待时间还要包括下一个周期的有效红灯时间，即为过饱和延误状态，需建立相应的路口级主动交通诱导方法；

所述步骤41中包括：

所述理想状态为车辆i以初始速度v₀行驶至排队范围队尾的时候，排队长度已经达到了最大值，并且车辆能够在剩余的有效绿灯时间内通过停车线，则相应的诱导策略为：以初始诱导速度为v₀，从诱导范围边界R_d到到达周期的排队长度最大值的位置此区间的诱导速度为原始速度v₀；从到停车线，仍然以速度v₀行驶，或者以为加速度，逐渐加速到后匀速行驶；每一个诱导速度都对应一个诱导策略；

在理想状态下，算法步骤如下：

其中，表示当车辆i以速度v₀行驶至排队范围边界的时间，R_q为排队范围的长度，R_d为诱导区域；表示第n个信号周期为正常状态；表示当车辆i行驶至最大排队长度的位置的时候，排队长度已经达到了最大值，并开始消散；表示车辆i到达停车线的时间小于下一个周期的有效红灯的开始时间，其中t_l表示车辆从最大排队长度的位置行驶到停车线的时间，若则若则t_l由加速度以及加速以后的速度决定，所述表示在第n个周期，车辆i到达最大排队区域位置后，需要加速或减速到的目标车速，为对应的加速度，通过以下公式计算：

其中，v'_t为临时速度变量，a'为临时加速度变量，t'为临时加速时间变量；若不存在符合要求的与则与的值为NULL，V_lim为限制车速；

在公式(2)中，②为计算符合条件的诱导速度；③为加速距离的限制条件；④⑤⑥为合理的诱导车速判断标准；⑦表示取在a'所有解中的最小值；在理想状态下，加速度a'大于等于0；

若和的值不为NULL，则

否则，不合符理想状态的条件，要按非理想状态处理；

Road(v₀)＞0表示速度v₀能够符合交通条件的要求，Road(v₀)≤0表示当前交通状态不符合车速为v₀的条件，Road(v₀)定义为：

d⁺⁽ⁱ⁾(T₀)≥v₀表示车辆i以速度v₀在本车道行驶需要具备的条件；And表示车辆i满足换道条件；表示t时刻车辆i与相邻车道上前后相邻的车辆之间的间距，x可以是+或者-，+表示前方，-表示后方；为换道的动机条件，为换道的安全条件；

当车辆i由于临近交叉口而不允许随意换道时，令不符合换道条件的相邻车道的

所述步骤41中包括：

所述非理想状态为车辆i以速度v₀行驶至排队范围队尾的时候，排队长度没有达到最大值，则相应的诱导策略为使其到达时间符合到达周期的理想状态，相应的诱导策略为：以初始诱导速度为从诱导范围边界到到达周期的排队长度最大值位置，以为加速度，逐渐加速或减速到后匀速行驶；从排队长度最大值的位置到停车线，以为加速度，逐渐加速到再匀速行驶；根据排队长度达到最大值的时间与最大值的长度计算车辆i行驶至队尾时排队长度已达到最大值的诱导速度；若诱导速度存在，则建议车辆调整至诱导速度，实现不停车通过交叉口；

在非理想状态下，算法步骤如下：

其中，表示当车辆i以速度v₀行驶至最大排队长度的位置的时候，排队长度还没有达到最大值；表示在车辆i进入到诱导区域以后，需要加速或减速到的目标车速，为对应的加速度；表示在车辆i到达最大排队长度位置后，需要加速到的目标车速，为对应的加速度；

所述与的值通过以下公式计算得到：

其中，v_t'为临时速度变量，a'为临时加速度变量，t'为临时加速时间变量；若不存在符合要求的与则与的值为NULL；

在公式(5)中，②为理想状态的条件，即车辆i在第n个到达周期排队长度达到最大值以后，到达最大排队长度位置；③④⑤⑥为合理的诱导车速限制条件；⑦表示取在a'所有解中，绝对值最小的解；

若与的值不为NULL，的值通过以下公式计算得到：

其中v'_t为临时速度变量，a'为临时加速度变量，t'为临时加速时间变量；若不存在符合要求的与则与的值为NULL；

在公式(6)中，除去②，其它部分与公式（ 2） 基本一致；在②中，为车辆行驶至的时间，为车辆从行驶至停车线所需要花费的时间；取符合条件的a'的最小值，为对应的速度；

的含义与理想状态的函数Road()相同，即表示速度能够符合交通条件的要求；定义为：