[发明专利]一种降低车辆闯黄灯概率的车速诱导控制方法

摘要

本发明公开了一种降低车辆闯黄灯概率的车速诱导控制方法，包含基本交通数据采集、车辆运行状态检测、车辆运行状态判断、自动车速诱导控制四个步骤。该方法通过车载GPS定位系统实时检测车辆的运行状态并采集车辆的速度与位置信息。通过将车辆的运行数据与下游交叉口的信号配时方案进行比对，预先判断车辆到达交叉口时的可能信号相位，并针对性的诱导车辆以最优的行驶速度行驶通过交叉口或及时采取制动措施，降低车辆闯黄灯的风险。本发明方法无需改变现有的道路网络配置及信号控制方式，投资较少，发明方法便于计算与实际操作，实用性强，可以提升机动车辆在交叉口的运行效率，保障交通安全，具有很大的现实意义。

主权项

1.一种降低车辆闯黄灯概率的车速诱导控制方法，其特征在于，该方法包括依次进行的基本交通数据采集步骤、车辆运行状态检测步骤、车辆运行状态判断步骤和自动车速诱导控制步骤；所述基本交通数据采集步骤中，采集以下三类数据：道路网信息数据、信号交叉口配时方案数据和车辆参数，所述道路网信息数据包含道路网络中信号交叉口的数量M及位置、路段的数量N及各个路段的限速值其中，i为路段的序号，i=1,2…N；所述信号交叉口配时方案数据包括道路网络中各个信号交叉口的信号周期时长、相位设置及各个相位的起止时刻；所述车辆参数包括车辆的最大加速度a、最大减速度b；所述车辆运行状态检测步骤中，每0.5秒通过车载GPS导航系统检测并记录车辆在路网中运行的状态，所述车辆在路网中运行的状态包括记录的时刻T、时刻T时车辆位置D^T、时刻T时车辆行驶速度v^T与该车辆在行驶方向下游第一个信号交叉口的转向选择：直行、左转或右转；所述车辆运行状态判断步骤中，通过预测车辆行驶到下游第一个信号交叉口的时间区间，并与下游第一个信号交叉口的信号配时方案进行比对，判断车辆到达下游第一个信号交叉口的信号相位状态，具体包含以下步骤：1）预测车辆到达下游第一个信号交叉口的时间区间：根据所述车辆运行状态检测步骤中获取的车辆运行状态及所述基本交通数据采集步骤中采集的道路网信息数据，确定时刻T时车辆所在的路段序号i^T、车辆行驶方向下游第一个信号交叉口的序号j^T，其中j^T=1,2…M，车辆距离行驶方向下游第一个信号交叉口的距离L^T，得到车辆到达车辆行驶方向下游第一个信号交叉口的预测时间区间为其中，为路段i^T的限速值；2）判断车辆到达下游第一个信号交叉口的信号状态：根据所述步骤1）得到的车辆到达行驶方向下游第一个信号交叉口的预测时间区间及所述基本交通数据采集步骤中采集的编号为j^T的信号交叉口的信号周期时长、相位设置及各个相位的起止时刻，以及所述车辆运行状态检测步骤中得到的车辆在行驶方向下游第一个信号交叉口的转向选择，判断车辆到达信号交叉口时的信号状态，具体为：若信号交叉口j^T在时间区间内在所述转向选择方向的信号均为黄灯信号，则车辆在行驶方向下游第一个信号交叉口的运行状态为全黄状态；若信号交叉口j^T在时刻时在所述转向选择方向的信号为黄灯信号，且在时间区间内，在所述转向选择方向的信号不全为黄灯信号，则车辆在行驶方向下游第一个信号交叉口的运行状态为黄灯可诱导状态，记在时间区间内在所述转向选择方向最迟的一个黄灯信号开始时刻为黄灯可诱导状态下车速诱导的目标时刻，记为若信号交叉口j^T在时间区间内在所述转向选择方向存在绿灯信号，则车辆在行驶方向下游第一个信号交叉口的运行状态为绿灯诱导状态，记在时间区间内在所述转向选择方向最早的一个绿灯信号开始时刻为绿灯诱导状态下车速诱导的目标时刻，记为若信号交叉口j^T在时间区间内仅存在所述转向选择方向的红灯信号，或者同时存在红灯和黄灯信号，则车辆在行驶方向下游第一个信号交叉口的运行状态为全红状态；所述自动车速诱导控制步骤中，根据所述车辆运行状态判断步骤中判断的车辆到达下游第一个信号交叉口的信号状态，得到自动车速诱导策略，具体为：当信号状态为全黄状态时，T时刻全黄状态下车辆的诱导减速度为此时若满足则车速诱导策略为立刻以的减速度减速并在所述转向选择方向所对应的车道停车线前停止；否则，车速诱导策略为诱导车辆采用最大的加速度a加速行驶，其中，为T时刻全黄状态下车辆的诱导减速度；当信号状态为黄灯可诱导状态时，T时刻黄灯可诱导状态下车辆的诱导减速度为bYPT=(vT)22LT.]]>此时若满足式bYPT>b,]]>或者满足vT(TYT-T)+12a(TYT-T)2-LT>0,]]>则车速诱导策略为立刻诱导车辆采用最大的加速度a加速行驶；否则车速诱导策略为立刻诱导车辆以的减速度减速并在所述转向选择方向对应的车道停车线前停止，其中，为T时刻黄灯可诱导状态下车辆的诱导减速度；当信号状态为绿灯诱导状态时，车速诱导策略为诱导车辆采用的速度行驶，其中，为T时刻绿灯诱导状态下车辆的诱导车速；当信号状态为全红状态时，车速诱导策略为立刻以的减速度减速并在所述转向选择方向对应的车道停车线前停止，其中，为T时刻全红状态下车辆的诱导减速度。