[发明专利]混合交通交叉路口的车辆控制方法

说明书

本发明公开了一种混合交通交叉路口车辆控制方法，该方法包括：步骤1，车辆驶入控制区，控制区内形成1+n模式的混合队列；步骤2，确定头车ICV到达停车线的最优时间；步骤3，采用伪谱法确定最优速度轨迹；步骤4，判断头车ICV在执行最优速度轨迹过程中与前车距离是否小于安全距离，如果是进入步骤5；否则进入步骤6；步骤5，判断头车ICV当前与停车线的距离是否大于控制区长度，如果是则令头车ICV停车并进入步骤7；否则头车ICV按照驾驶员跟车模型通过剩余路程；步骤6，判断头车ICV是否到达停车线，如果不是则进入步骤7；步骤7，判断头车ICV与前车距离是否小于安全距离，如果是则令头车ICV停车；否则进入步骤2。本发明能够综合优化整体交叉路口的通行效率。

技术领域

本发明涉及智能车应用技术领域，特别是关于一种混合交通交叉路口的车辆控制方法。

背景技术

交叉路口是城市中的常见场景，也是影响道路交通效率和车辆燃油经济性的重要因素。当交通拥堵发生时，交叉路口信号灯会导致车辆频繁的启停及怠速，带来了车辆燃油经济性的下降，而常见固定配时的信号灯控制方法难以解决交通拥堵问题。智能网联车辆的出现为进一步的交通优化提供了可能，具体体现在如下两个方面：

一方面，智能网联车辆可以得到信号灯配时等交通环境信息，对自车的行驶轨迹进行优化；另一方面，智能网联车辆可以获取周围其它车辆的信息，通过对自车的控制，改善区域交通效率。

然而，智能网联车辆的普及仍需数十年的时间，人工驾驶车辆与网联自动驾驶车辆共存的混合交通环境仍然会长期存在。在混合交通领域的研究中，主要存在的问题在于驾驶员驾驶车辆对智能网联车辆决策的影响缺乏深入研究，多数技术未能将驾驶员驾驶车辆的运动状态显式考虑到网联算法中。若智能网联算法不考虑驾驶员驾驶车辆，其优化效果在混合交通下往往存在优化瓶颈，甚至在低市场渗透率下带来交通效率恶化。目前仅有少量的技术关注了驾驶员驾驶车辆的驾驶人模型，但并未提出信号灯-车辆的协同控制的混合交通控制统一构架。因此考虑驾驶员驾驶车辆的分布式优化方法及混合交通下的信号灯控制方法有待进一步探究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合交通交叉路口的车辆控制方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种混合交通交叉路口车辆控制方法，该方法包括：

步骤1，车辆从观察区驶入控制区，在控制区内形成1+n模式的混合队列，该混合队列包括头车ICV和n辆跟随车辆HDV，所述混合队列按照驾驶员跟车模型行驶，头车ICV接收信号灯相位信息；

步骤2，确定头车ICV到达停车线的最优时间；

步骤3，根据步骤2得到的最优时间，采用伪谱法确定最优速度轨迹；

步骤4，判断头车ICV在实际执行步骤3的最优速度轨迹过程中与前车距离是否小于安全距离，如果是，进入步骤5；否则进入步骤6；

步骤5，判断头车ICV当前与停车线的距离是否大于控制区的纵向长度的倍数关系，如果是，则令头车ICV停车并进入步骤7；否则头车ICV按照驾驶员跟车模型通过剩余路程；

步骤6，判断头车ICV是否到达停车线，如果是，则结束控制；否则进入步骤7；

步骤7，判断头车ICV与前车距离是否小于安全距离，如果是，则令头车ICV停车；否则进入步骤2。

进一步地，步骤2具体包括：

首先，采用下式(8)确定头车ICV到达停车线的期望平均速度