[发明专利]一种交通流模型的构建方法及构建系统

说明书

本申请公开了一种交通流模型的构建方法及构建系统，交通流模型的构建方法将不同维度和尺度的交通流模型及车辆模型耦合起来，采取了各个维度的交通流模型交界处的边界条件一致性的处理，达到了不同维度和不同尺度的交通流模型的数据连续性，使得整个交通流模型描述的是一个完整的交通流。并且距离机动车辆越近的位置，交通流模型的维度越高，模型参数和变量越详细，而在距离机动车辆越远的位置，将交通流模型从维度上进行简化，从而达到了兼顾仿真的交通流模型的准确性和计算效率的目的。

技术领域

本申请涉及车辆工程技术领域，更具体地说，涉及一种交通流模型的构建方法及构建系统。

背景技术

随着车辆工程技术的不断发展，机动车辆的各类辅助驾驶功能不断涌现，其中，自动驾驶(Autonomous vehicles；Self-driving automobile)功能逐渐成为研发人员的重要研发方向之一。

自动驾驶功能可以显著改善汽车的安全性、舒适性和经济性。但是由于实际交通情况复杂多变，如何在公共道路的交互环境中测试和验证自动驾驶的综合性能，是一项重要且有待解决的任务。

在密集的城市交通环境中，实际驾驶情况下，被测自动驾驶系统将与其它交通参与者持续交互，形成大量的潜在场景和测试用例。因此，采用逐个测试用例对自动驾驶功能进行测试的方法将会非常难以实现。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种交通流模型的构建方法及构建系统，以实现降低对自动驾驶功能进行测试的交通流模型的构建难度的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种交通流模型的构建方法，包括：

以机动车辆为中心，将距离所述机动车辆由近到远的区域依次划分为3 维区域、2维区域、准2维区域、1维区域和0维区域；

在所述0维区域中建立基于交通经验关系模型；

在所述1维区域中建立基于流体动力学连续性方程的宏观交通状态模型和微观交通模型；

在所述准2维区域建立考虑车道变换的微观交通流模型；

在所述2维区域建立考虑车道变换过程及车道内偏移的微观交通流模型；

在所述3维区域建立所述机动车辆及周边交通车辆模型及其传感器模型；

依次确定0维区域、1维区域、准2维区域、2维区域和3维区域中的车辆密度、车辆平均速度以及边界条件，其中，所述0维区域和1维区域交界处的边界条件由0维区域中的交通经验关系模型确定，所述1维区域和准2 维区域交界处的边界条件由1维区域的宏观交通状态模型确定，所述准2维区域和2维区域交界处的边界条件由所述准2维区域的考虑车道变换的微观交通流模型确定，所述2维区域和3维区域交界处的边界条件由2维区域的考虑车道变换过程及车道内偏移的微观交通流模型确定。

可选的，所述基于交通经验关系模型的包括：

其中，表示区域内车辆的平均速度，v_f表示参考速度，为一预设常数，ρ_t表示区域内车辆的平均密度，ρ_j表示参考密度，为一预设常数。

可选的，所述基于流体动力学连续性方程的宏观交通状态模型包括：

其中，t表示时间，x表示位置，ρ(x,t)表示在x位置、t时刻的车辆密度， q(x,t)表示在x位置、t时刻的车流量；

所述微观交通模型，用于描述单个交通参与者的运动状态。