[发明专利]车路协同环境下的多匝道协同控制及辅助驾驶方法

说明书

本发明涉及交通控制技术领域，为提高高速公路的运营效率和运营安全，增加现有高速公路的实际通行能力。为此，本发明采取的技术方案是，车路协同环境下的多匝道协同控制及辅助驾驶方法，利用车路协同路侧设施实时采集路况交通参数，并利用车路协同环境的车路实时交互，引导车辆行驶速度，实现匝道控制信息的优化调整，同时使得匝道信号灯控制方式不再固定，能够根据当前高速公路主线路段车辆占有率以及匝道排队情况进行实时调控，使主线路段交通实际通行能力最大化。本发明主要应用于交通控制场合。

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，具体涉及高速公路多个入口匝道的协同控制和辅助驾驶系统。

背景技术

车辆的急速增长，使高速公路的车流密度急剧增长，造成高速公路运行效率下降，交通事故增多。与其它道路相比，高速公路为封闭道路，车辆只能通过入口匝道和出口匝道上下高速。管理者主要依靠匝道控制来调节高速的运行情况，控制技术的好坏将直接影响高速运行效率和运行安全。现阶段高速公路主要通过视频、雷达等检测器来实现传统交通流量的检测和相关数据的获取，通过互联网导航产品、可变情报板实现信息发布。存在高速公路管理者与车辆使用者直接的信息不对称，不利于高速公路的全网多匝道优化控制。随着车路协同技术的发展及5G等通讯技术在交通行业的进一步应用，有助于管理者进一步获取车辆的实时车速等行车数据、出行OD数据、道路状况数据、天气数据，及时准确的掌握高速公路主线路段和入口匝道的运行状况，同时通过车路协同技术，实现了管理者和车辆使用者的信息对称问题，实现辅助驾驶功能。入口匝道作为进入高速公路主线路段的唯一通道，匝道交通流的控制对主线路段交通流量、速度及整条高速公路的通行能力起着决定性的作用。

在高速公路管理的诸多研究方向中，入口匝道控制问题一直是研究热点，旨在通过采用不同的控制方法来调节入口匝道的交通量，进而调节高速公路主线路段交通量，挖掘主线路段潜在通行能力，减少总体通行延误。采用单匝道的控制方案可在一定程度上缓解匝道下游主线路段的交通拥挤，但只提高了匝道下游较小范围路段的通行效率，对整体路段的通行效率提升不明显，而且如果匝道排队长度过长，还会对邻近道路造成影响。为了提升高速公路整体通行效率，实现总体优化控制，国内外专家学者进行了广泛的研究。传统的控制方法例如ALINEA、ZONE一般只能对匝道进行流量控制，并且由于技术问题获得的信息并不精确，往往不能达到最佳效果。

在发展成熟的车路协同系统下，高速公路管理者既可以对匝道段做汇入控制，同时也可以进行主线流量控制和车辆的辅助控制。目前车路协同技术发展并不完善，对于车路协同环境下的匝道控制技术国内外研究较少。通过车路协同路侧设施、车端系统及后端中心的建设，构建车路协同环境，高速公路运营管理者可以更为迅速高效的从全局对入口匝道及上下游的车辆进行管控。

综上所述，现有的高速公路控制技术还有待进一步改进和发展。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在以车路协同环境下的实时数据为依托，以单点入口匝道控制为基础，提供一种车路协同环境下的高速公路多匝道协同控制及辅助驾驶系统，以求提高高速公路的运营效率和运营安全，增加现有高速公路的实际通行能力。为此，本发明采取的技术方案是，车路协同环境下的多匝道协同控制及辅助驾驶方法，利用车路协同路侧设施实时采集路况交通参数，并利用车路协同环境的车路实时交互，引导车辆行驶速度，实现匝道控制信息的优化调整，同时使得匝道信号灯控制方式不再固定，能够根据当前高速公路主线路段车辆占有率以及匝道排队情况进行实时调控，使主线路段交通实际通行能力最大化。

具体步骤如下：

S100高速公路车路协同环境构建