[发明专利]网联交通下考虑自动驾驶车辆干扰的行人流交通仿真

说明书

本发明涉及一种在信号控制路口，智能网联交通情况下自动驾驶车辆与行人具有相同路权情况下的双向行人流交通仿真方法。步骤1、明确在有网联自动驾驶车辆干扰时，行人过马路的一般规则，步骤2、确定仿真中场景的基本信息，步骤3、元胞位置选择判断，步骤4、信息素模型更新，步骤5、判断循环次数。步骤3分为步骤3.1、判断行人所处的元胞位置，步骤3.2、判断前方是否有车辆及前方元胞的状态，步骤3.3、选择下一时间步长的元胞位置。步骤4分为步骤4.1、被车辆占据的元胞信息素更新模型，步骤4.2、被右行行人占据的元胞信息素更新模型，步骤4.3、被左行行人占据的元胞信息素更新模型，步骤4.4、空元胞的信息素更新模型。

技术领域

本发明涉及在智能网联交通背景下，自动驾驶车辆和行人具有相同路权混 行且无碰撞时行人流仿真分析领域，涉及一种基于元胞自动机理论的对信号控 制交叉口的双向行人流通行情况的模拟仿真模型和仿真方法，为智能交通、车 路协同的发展提供理论基础。

背景技术

随着我国社会经济和智能交通事业的高速发展，我国智能网联自动驾驶车 辆保有量快速增长，自动驾驶车辆的数量逐年递增，居民的出行量持续上升， 造成了交通压力的不断增加。尤其是在对行人交通行为的仿真分析中最典型的 场景——信号控制交叉口，行人过街与网联自动驾驶车辆之间的相互干扰、冲 突是让人们头疼的常见问题，二者之间的矛盾则导致了交通秩序的严重恶化和 交通运行效率的下降，同时引发了拥挤、事故、环境与噪声污染等一系列交通 问题。根据我国《道路交通安全法》规定：车辆经人行横道时，应当减速行驶； 遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。然而在实际情况中，目前普通车辆 停车礼让行人的情况十分罕见，通常为减速礼让或加速越过等情况，与此同时， 行人也存在严重的违章行为，然而行人在交通事故中往往是最弱势的群体，且 行人总数多、行人违章法不责众等问题也是我国交通事故率高的主要因素之一。 因此，在智慧交通事业的发展中，针对自动驾驶车辆保有量的增加，在自动驾 驶车辆与行人具有同等路权的基础上，研究行人流仿真对保障交通系统的安全， 具有重要意义。由于行人的过街行为带有随意性和主观性，所以我们采取离散 型模型来对行人流进行仿真分析。

通过对以往的资料和成果进行研究对比，我们发现采用元胞自动机模型较 为适用于行人流的仿真分析，并且在采用元胞自动机模型进行实验模拟时，可 以引入方向参数、空格参数、前进参数和类别参数，以达到描述行人对交通情 况的判断；同时，元胞自动机作为一个动力学演化模型，能够简洁大方的体现 行人的行走特性和位置选择，并得到密度、流量等关系图。

在此前的研究中，在采用元胞自动机进行行人流仿真的过程中，主要考虑 行人的行走特性，并没有着重考虑同等路权的情况下自动驾驶车辆的干扰，本 发明提出了一种在信号控制交叉口结合交通规则下的，且基于元胞自动机理论 的双向行人流仿真方法。

发明内容

为了克服现有元胞自动机模型中忽略了双向行人流过街这一行为中网联自 动驾驶车辆的干扰和影响，本发明提出了一种网联交通下考虑自动驾驶车辆干 扰的行人流交通仿真。该方法应用元胞自动机技术，赋予网联自动驾驶车辆与 穿戴智能网联交通信息设备的行人具有相同的路权，考虑网联自动驾驶车辆的 干扰情况，对信号控制路口的行人通过人行横道时进行行人流仿真的方法。

本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种网联交通下考虑自动驾驶车辆干扰的行人流交通仿真，包括以下步骤：

步骤1、明确在有网联自动驾驶车辆干扰时，行人过马路的一般规则，

当网联自动驾驶车辆停在斑马线上等待红灯，即网联自动驾驶车辆行驶方 向上红灯时，行人过马路有如下规则：

(1)当行人看到前方有车辆阻碍其通行时，会提前换道，换到没有车辆的 元胞一侧；

(2)当行人密度大的时候，对向行人之间的位置调换为常见，行人之间轻 微的摩擦是能接受的；