[发明专利]一种混入自动驾驶车辆的城市交叉口交通控制方法

说明书

本发明公开了一种混入自动驾驶车辆的城市交叉口交通控制方法。基于自动驾驶车辆和人工驾驶车辆混行的交通流，对城市交叉口进行信号配时。首先采集交叉口的交通流量以及各进口方向的左转和直行车道数，然后建立单车道平均车头时距和各相位中最大流量比的计算方法；之后建立绿灯时长和单车道通行能力的计算方法；最后根据交叉口通行能力最大的目标，确定最佳交通控制方案。本发明旨在面向未来自动驾驶车辆和人工驾驶车辆混行的交通流，进行合理的城市交叉口信号配时，从而提高交叉口通行能力，缓解交通拥堵。

技术领域

本发明属于交通工程领域，特别涉及一种混入自动驾驶车辆的城市交叉口交通控制方法。

背景技术

城市交通拥堵已成为制约城市发展的重要问题之一，交叉口作为交通网络中的交汇节点，容易出现交通堵塞。随着自动驾驶技术的不断发展，基于自动驾驶的城市交叉口信号配时成为近年来学术研究的重点。基于自动驾驶的城市交叉口信号配时，能增加交叉口的通行效率，从而降低交通拥堵。

检索现有的研究技术文献发现，已有针对城市交叉口信号配时的研究，主要针对人工驾驶车辆，缺少基于自动驾驶车辆的城市交叉口信号配时的研究。而在混入自动驾驶车辆的交叉口，在自动驾驶车辆和人工驾驶车辆混行的情况下，如何对信号配时进行相应的设计，从而提高交叉口的通行效率，降低交叉口拥堵，具有较好的研究价值。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种混入自动驾驶车辆的城市交叉口交通控制方法用以设计相应的信号配时，提高城市交叉口通行效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种混入自动驾驶车辆的城市交叉口交通控制方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：采集交叉口各流向的交通量，包括自动驾驶车辆和人工驾驶车辆的流量，输入交叉口各进口方向的左转和直行车道数；

步骤2：建立单车道平均车头时距的计算方法；

步骤3：根据单车道平均车头时距，建立交叉口各相位中最大流量比的计算方法；

步骤4：根据各相位最大流量比，建立绿灯时长和单车道通行能力的计算方法；

步骤5：根据交叉口通行能力最大的目标，确定最佳交通控制方案。

优选地，步骤2中所述建立单车道平均车头时距的计算方法如式(1)、式(2)所示：

()

(2)

式中，表示交叉口进口道方向，，其中分别表示交叉口进口道东、西、南、北四个方向，表示车道编号，，表示交叉口方向左转和直行车道数总和，表示交叉口方向进口道第条车道的平均车头时距，表示人工驾驶车辆跟随人工驾驶车辆的平均车头时距，表示自动驾驶车辆跟随自动驾驶车辆的平均车头时距，表示自动驾驶车辆跟随人工驾驶车辆的平均车头时距，表示人工驾驶车辆跟随自动驾驶车辆的平均车头时距，表示交叉口方向进口道第条车道交通流中的自动驾驶车辆比例，，表示车流流向，，其中分别表示直行流向和左转流向，表示车辆类型，，其中分别表示自动驾驶车辆和人工驾驶车辆，表示交叉口方向进口道第条车道上的流向自动驾驶车辆流量，表示交叉口方向进口道第条车道上的流向类型车流量。

优选地，所述步骤3中的建立各相位中最大流量比的计算方法，如式（3）所示：

(3)

式中，表示交叉口方向进口道流向的单车道最大流量比。

优选地，所述步骤4中建立绿灯时长和单车道通行能力的计算方法，包括如下步骤：

步骤41：建立东西和南北方向绿灯时长总和的计算方法，如式（4）、式（5）计算：

(4)