[发明专利]一种面向智能网联车的交叉口控制方法

说明书

一种面向智能网联车的交叉口控制方法，在常规的信号灯相位中增加一智能网联车专用相位；应用预约思想和最优化思想，为每辆进入控制范围的智能网联车分配进入交叉口的时间和期望速度；智能网联车在接收到行车指示后执行分布式速度控制算法，在规定时间以期望速度进入交叉口，围绕虚拟环岛旋转行驶；在常规相位中，其它类型的车辆遵守与信号灯交叉口相同的交通规则行驶；交叉口控制中心按照信号配时优化间隔，周期性地对各相位的绿灯时长进行优化。本发明结合了智能网联车和环形交叉口的优点，显著降低了智能网联车的平均延误，无需对交叉口进行大规模工程改造，在其余相位中，通行规则与现有的信号灯交叉口相同，从而保证了安全性和驾驶员的接受度。

技术领域

本发明属于涉及道路交叉口车辆控制技术领域，涉及面向智能网联车的交叉口控制方法方法。

背景技术

在过去相当长的时间里，城市化的进程、道路网的发展和汽车保有量的增长极大地改善了人们的出行条件，但近些年来，相关问题也逐渐暴露：交通拥堵浪费了出行者大量时间，汽车尾气、噪声等污染困扰周边居民，愈来愈宽的道路给步行者的出行增加了难度和危险程度。自动驾驶车辆一经问世就因其取代或辅助驾驶员，更加安全高效地完成驾驶任务的概念而备受瞩目。在各国政府以及企业大力推进下，基于DSRC或LTE通信方式的V2X技术快速发展，作为下一代移动互联网通信标准5G技术，更是为其带来更多可能。

在未来相当长时间内，道路上的车流会以人类驾驶员所驾驶的普通车辆与自动驾驶车辆所组成的混合交通流的形式存在。V2X技术的成熟和设备的普及同样是漫长过程。未来相当长时间内道路上车辆的组成形式将是由人工驾驶车辆(manual vehicle)、自主行驶车辆(automated vehicle)、网联车(connected vehicle)、智能网联车(connectedautomated vehicle)所组成的混合交通流。

对于混合交通流，若采用传统的交通信号灯控制方式，考虑到人类驾驶员行为的不可控和一些心理因素等，智能网联车地行为需要尽可能地与人类驾驶员相近，并不能完全地发挥其优越性。

环岛也称环形交通，是交通节点的一种特殊形式，属于平面道路交叉。任何一个方向而来的交通流量进入环岛后，均需以环岛的中心圈以单一方向旋转行驶，直至转向所需的行驶方向而离开。环岛将冲突点化为分流/合流点从而使各个方向来车有秩序通过，从而保障了通行能力，提高了安全性。

若交通流中包含人类驾驶员所驾驶的车辆，当流量较大时，若驾驶员不能严格遵守规则，容易造成死锁。但是对于100％智能网联车组成的交通流来说，由于其能够严格准确地执行指令，则没有这一问题。同时，任何一项新技术的应用都应考虑其安全性，智能网联车也不例外。考虑到当通信中断或系统故障等意外情况时可以轻松切换为手动控制，单车道环形交叉口有望成为智能网联车未来应用的主流场景之一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种面向智能网联车的交叉口控制方法，该方法在未进行大规模工程改造的前提下，结合了智能网联车和环形交叉口的优点，显著降低了智能网联车的平均延误，提高了交叉口服务水平。同时保证了安全性和人类驾驶员的接受度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种面向智能网联车的交叉口控制方法。该方法在常规的信号灯相位中增加一智能网联车专用相位。应用预约思想和最优化思想，为每辆进入控制范围的智能网联车分配进入交叉口的时间和期望速度。智能网联车在接收到行车指示后执行分布式速度控制算法，在规定时间以期望速度进入交叉口，围绕虚拟环岛旋转行驶。在常规相位中，其它类型的车辆遵守与信号灯交叉口相同的交通规则行驶。交叉口控制中心按照信号配时优化间隔，周期性地对各相位的绿灯时长进行优化。

进一步而言，该方法可包括以下步骤：

1)在交叉口处设置用于与智能网联车交互并作出行车指示的交叉口控制中心。