[发明专利]一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法

权利要求书

1.一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统，其特征在于，包括：车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载微处理器、车载显示模块、车载无线传输模块；

所述车载微处理器分别与所述的车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载无线传输模块以及车载显示模块通过导线依次连接。

2.根据权利要求1所述的全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统，其特征在于，

所述车载前方测距雷达安装在车辆前部，能够实时采集本车与前方车辆间距；

所述车载后方测距雷达安装在车辆尾部，能够实时采集本车与后方车辆间距；

所述车载速度传感器安装在车辆内部，用于实时采集本车速度；

所述车载微处理器安装在社会车辆内部，能够根据本车与前方车辆间距、后方车辆间距判断车辆是否可以换道；

所述车载显示模块安装在车辆内部，能够显示车辆是否可以换道；

所述车载无线传输模块安装在车辆内部，能够保障车辆之间的实时无线通信，并告知本车前方和后方车型为公交车或社会车辆。

3.一种采用权利要求2所述的全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统进行全时共享公交专用道社会车辆换道引导方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统分别安装于社会车辆以及公交车上，利用安装于社会车辆的所述车载前方测距雷达采集社会车辆与前方车辆的距离，利用安装于社会车辆的所述车载后方测距雷达采集社会车辆与后方车辆的距离，利用安装于社会车辆的车载速度传感器实时采集本车速度，利用安装于社会车辆上车载无线传输模块与安装于公交车上车载无线传输模块进行车辆间实时通信，并告知本车前方和后方车型为公交车或社会车辆；

步骤2：所述车载微处理器建立换道动机约束条件、安全条件约束条件、共享换道约束条件以及随机概率模型约束条件；

步骤3：所述车载微处理器分别根据社会车辆驶入公交专用道、社会车辆主动驶出公交专用道以及社会车辆被动驶出公交专用道判断此时是否可以换道。

4.根据权利要求3所述的全时共享公交专用道社会车辆换道引导方法，其特征在于，步骤2中所述换道动机约束条件为：

换道后道路行车条件更好或可以提高车速，具体表现形式如下：

其中，d_n为第n辆车与本道前车之间的距离，利用社会车辆上所述车载前方测距雷达采集，d_n,other为第n辆车与旁道上前车之间的距离，利用社会车辆上所述车载前方测距雷达采集，l表示驾驶员产生换道意图时与前方车辆最小容忍间距，l＝min(v+1,v_max)，其中v为第n辆车的行驶速度，利用社会车辆的车载速度传感器采集，v_max为该类型车辆的最大行驶速度；l₀表示驾驶员换道后期望的与前车间距，通常l₀≥l；

步骤2中所述安全条件约束条件为：

换道后不会与旁道上的车辆发生追尾事故，具体表现形式如下：

C₂:d_n,back＞l_0,back

其中，d_n,back表示旁道后方车辆的跟车间距，利用安装于社会车辆上所述车载后方测距雷达采集，l_0,back为旁道后方车辆的安全跟车间距；

步骤2中所述共享换道约束条件为：

为了保证社会车辆换道后不会侵入公交车的固定影响区，确保公交车的通行优先性，具体表现形式如下：

C₃:d_n,back＞L_close

其中，L_close表示公交车前方固定影响区的长度，取L_close；

步骤2中所述随机概率模型约束条件为：

在满足换道动机约束条件、安全条件约束条件、共享换道约束条件的前提下，车辆以一定的随机概率进行换道：

C₄:rand＜P_change

其中，rand为[0,2]之间服从均匀分布的随机数，P_change表示车辆主动换道时的换道概率。

5.根据权利要求3所述的全时共享公交专用道社会车辆换道引导方法，其特征在于，步骤3中所述社会车辆驶入公交专用道时，换道规则由换道动机约束条件、安全条件约束条件、共享换道约束条件以及随机概率模型约束条件；

社会车辆驶入公交专用道需符合的换道条件为：

C₁&C₂&C₃&C₄

步骤3中所述社会车辆主动驶出公交专用道时，换道规则只由换道动机约束条件、安全条件约束条件以及随机概率模型约束条件；

社会车辆主动驶出公交专用道需符合的换道条件为：

C₁&C₂&C₄

步骤3中所述社会车辆被动驶出公交专用道时即侵入了公交车固定影响区，换道只考虑安全条件约束条件；

社会车辆被动驶出公交专用道需符合的的换道条件为：

C₂

最终通过所述车载显示模块显示是否可以换道，从而引导社会车辆驶入或换出公交专用道；

若可以换道则所述车载微处理器控制所述车载显示模块显示可以换道文字，否则所述车载微处理器控制所述车载显示模块显示不能换道文字。