[发明专利]车路协同环境下信号交叉口单向交通流控制系统及方法

权利要求书

1.车路协同环境下信号交叉口单向交通流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，通讯终端获取车辆状态数据，所述车辆状态至少包括当前时刻t、车辆的车牌号码p、车辆的行驶进入交叉口内的进口方向i^p、车辆距离交叉口停车线的距离车辆的速度

S2，实时更新车辆状态数据的数据库，计算车牌号码为p的车辆到达交叉口停车线所需的时间其中代表对的商向上取整；

S3，计算车辆的时间窗口及空间窗口，所述时刻t时，车牌号码为p的车辆的时间窗口范围为空间窗口范围为其中，v_max为路段的限速值；

S4，根据步骤S3中时间窗口及空间窗口范围，确定车速诱导控制策略，所述车速诱导控制策略为：根据前序车辆数据库中数据条目的值和前置车辆进口方向的值，判断相较于本车辆，前方是否还有其他车辆距离交叉口更近，判断前面距离交叉口最近的第一辆车辆和本车辆是否来自于同一个进口方向，从而选择相应的控制策略；

S5，将车速诱导控制策略通过通讯终端实时传输回车牌号码为p的车辆，该车辆根据策略执行；

S6，根据车辆状态数据信息数据库中车辆的位置数据，判断车辆通行与交叉口信号控制间的关系，确定交叉口的实时信号控制方案；

S7，将信号控制方案实时传输回信号控制终端，信号控制终端实时调整信号控制方案。

2.如权利要求1所述的车路协同环境下信号交叉口单向交通流控制方法，其特征在于所述步骤S4中确定车速诱导控制策略进一步包括：

S41，前序车辆状态数据的数据库置空，使得数据库仅包含一行数据条目为0、对应车牌号码为p的车辆数据；

S42，前序车辆搜索；搜索数据条目时刻同为t，数据条目位置在所述步骤S3空间窗口范围内，且车牌号码与数据库已存信息不重复的车辆，将该车辆状态数据信息存入数据库中；

S43，将搜索后获得的前序车辆数据库按照前置车辆位置的大小进行降序排序，并将数据条目从1开始依次递增计数；

S44，车速诱导控制策略选择；

策略1：若步骤S43中前序车辆数据库中的数据条目最大为0，则选择车速诱导控制策略1，即车牌号码为p的车辆的诱导车速为v_max，诱导时间为

策略2：若步骤S43中前序车辆数据库中的数据条目大于0，且前置车辆进口方向的值均等于i^p，则选择车速诱导控制策略2；或若前序车辆数据库中的数据条目大于0，前置车辆进口方向的值不全等于i^p，但数据条目等于1的数据的前置车辆进口方向的值等于i^p，则选择车速诱导控制策略2，即车牌号码为p的车辆的诱导车速为v_max，当车辆与数据条目等于1的车辆间的距离小于或者等于2.5v_max时诱导停止；

策略3：若步骤S43中前序车辆数据库中的数据条目大于0，且前置车辆进口方向的值不全等于i^p，但数据条目等于1的数据的前置车辆进口方向的值不等于i^p，则选择车速诱导控制策略3，即车牌号码为p的车辆的诱导车速为诱导时间为

3.如权利要求1所述的车路协同环境下信号交叉口单向交通流控制方法，其特征在于所述步骤S6确定交叉口的实时信号控制方案进一步包括：

S61，车辆位置信息数据排序，在时刻t时，选中车辆位置信息数据库中时刻等于t的数据条目，将这些选中的数据条目按照位置大小进行升序排序；

S62，确定信号控制方案；

方案1：若时刻t时，具有绿灯信号的进口方向与所述步骤S61排序后第一条数据条目的进口方向相同，则信号控制的方案为延长绿灯信号时长，延长的绿灯信号时间长度为t_min；

方案2：若时刻t时，具有绿灯信号的进口方向与所述步骤S61排序后第一条数据条目的进口方向不相同，但该数据条目的位置与速度之商大于或者等于信号切换阈值t_c，则信号控制的方案为延长绿灯信号时长，延长的绿灯信号时间长度为t_min；

方案3：若时刻t时，具有绿灯信号的进口方向与所述步骤S61排序后第一条数据条目的进口方向不相同，且该数据条目的位置与速度之商小于信号切换阈值t_c，则信号控制的方案为切换绿灯信号给所述步骤S61排序后第一条数据条目的进口方向。