[发明专利]一种主路优先控制交叉口交通仿真方法及装置

说明书

本发明涉及一种主路优先控制交叉口交通仿真方法及装置，基于主路优先的无信控交叉口特定交通运行场景，确定交叉口内次路车辆、以及相作用的多股主路车流为研究对象，通过仿真推演预测相冲突交互车辆的行驶轨迹，有助于次路车辆从众多推演的通行方案中做出更为高效的穿行决策，实现无信控交叉口车流组织的仿真通行，综合考虑了多股冲突车流相互冲突交织时车辆运行仿真的问题，把次路车辆作为研究目标，并结合动力学模型分析其穿越多股主路车流的通行决策，决策方案与仿真结果更为真实和全面地反应无信控交叉口内车流组织，大大提升无信控交叉口车辆通行效率，为提升道路通行能力，减少出现延误提供了科学合理的决策方案和决策依据。

技术领域

本发明涉及一种主路优先控制交叉口交通仿真方法及装置，属于交通仿真技术领域。

背景技术

进入二十一世纪，经济发展带来机动车保有量迅猛增加，城市路网承载压力逐渐加大，而交叉口作为城市道路网络的重要节点，其通行效率的提升对城市路网运输能力影响显著。主路优先的无信号交叉口有着路权分级明确、车流分配不均、交通流量整体稀少的特点，交通组织相较于信号灯控制的交叉口更为复杂，车辆穿行场景更为多样。然而，国内对主路优先的无信号控制交叉口管理规范并不明确，实施措施也不到位，这也导致国内该类型交叉口少之又少，相应研究较为稀缺。但是随着城市交通组织的进一步规范严谨化，中小型城市中相应类型的无信控交叉口将会广泛出现。现有研究中对于无信号控制交叉口的组织研究，更多集中于自动驾驶车辆的组织管理，或者仅针对两股冲突车流的组织协调。而在实际的无信控交叉口车辆通行中，次路车辆的穿越往往需要综合考虑多股冲突车流，通行决策也往往受到多股高优先级交通流运行状态影响。现有研究也缺乏深入结合仿真技术实现无信控交叉口管理控制，车流的组织安排更多集中于算法及方法论层面进行理论研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种主路优先控制交叉口交通仿真方法，以仿真环境下，车辆之间可实现数据交换，以交互车流运行状态为前提，通过仿真数据下的逻辑判断，代替人类驾驶的模糊判断，从而能够推演获得更为高效、更为真实的无信控交叉口交通组织形式。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种主路优先控制交叉口交通仿真方法，用于针对双向两车道的主路所经过的交叉口，对单向单车道进入该交叉口的次路上的各车辆实现行驶控制；定义次路所指向交叉口中、其直接所面向主路一侧车道的位置为第一冲突点M，以及定义次路所指向交叉口中、主路另一侧车道的位置为第二冲突点N；所述无信控交叉口仿真方法包括如下步骤：

步骤A.分别针对主路的双向两车道，统计车道上自进入交叉口位置向该车道上游方向的预设第一距离范围检测路段内的各个车辆，构成主路单向车辆集合，然后进入步骤B；

步骤B.分别针对各主路单向车辆集合中的各个车辆，基于预设指定车辆动力学模型，通过微观交通仿真模拟推演，预测获得车辆行驶通过交叉口的预测行驶轨迹，并针对该车辆通过交叉口时、其与相邻前车之间位置，分别执行如下各情形的处理：

情形1：该位置存在次路单个车辆交叉穿行时，获得该车辆的加速度、以及对应主路单向车辆集合中全部车辆通过交叉口后的车流行驶延误；

情形2：该位置存在次路单个车辆合流汇入时，获得该车辆的加速度、以及对应主路单向车辆集合中全部车辆通过交叉口后的车流行驶延误；

情形3：该位置不存在次路单个车辆影响、且存在相邻前车时，获得该车辆的加速度、以及对应主路单向车辆集合中全部车辆通过交叉口后的车流行驶延误；

情形4：该车辆前不存在跟驰的前车、且不存在次路单个车辆影响时，获得该车辆的加速度、以及对应主路单向车辆集合中全部车辆通过交叉口后的车流行驶延误；

然后进入步骤C；

步骤C.统计次路上自进入交叉口停车线位置向该车道上游方向的预设第二距离范围检测路段内的各个车辆，构成次路车辆集合，然后进入步骤D；