[发明专利]基于车车通信技术提高公交专用道利用率的车辆协调控制方法

摘要

本发明公开了基于车车通信技术提高公交专用道利用率的车辆协调控制方法，公交车车载终端接收到车辆B的信息后，首先判断车辆B的车型，如果车辆B不是公交车，则通过二次地图匹配准确的对车辆B所处的车道进行判断，首次根据车辆B与公交专用道相对位置计算进行车道范围判断；再次通过车辆B与各个车道相对位置进行判断。在车辆B所在车道确定后，通过设定最大允许方向偏移值，结合公交车A到车辆B的行驶方向和公交专用道的矢量方向的一致性进行计算，判断车辆B是否行驶在公交车辆A的前方位置。本方法可以在保证公交车辆的优先运行前提下，允许装有车载终端的社会车辆借道公交专用道通行，从而提高公交专用道的利用率和道路的通行效率。

主权项

1.基于车车通信技术提高公交专用道利用率的车辆协调控制方法，其特征在于：步骤一、初始化系统，清空预警记录表和抓拍记录表；步骤二、车辆行驶信息采集和传输：道路上装有车载终端的车辆实时采集车辆行驶信息，车辆通过车车通信以10赫兹的频率向周边车辆发送自己的信息；采集和发送的信息包括：车载终端编号ID、车辆类型、地理位置即经纬度、速度、行驶方向角、当前时间；步骤三、公交车辆A接收周边车辆的信息，根据信息判断这些车辆的类型：车辆A行驶在公交专用道上，车辆A通过车车通信实时接收到附近车辆B发送的信息，根据车辆B传来的车型信息判断车辆B是否为公交车辆，如果车辆B不是公交车辆，执行步骤四；步骤四、所处车道初次判断，即根据车辆B和公交专用道最小投影距离与设定的公交专用道最大允许偏移量进行比对：将接收到车辆B地理位置与车载高精度电子地图上公交专用道上每个路段进行地图匹配，将最小的投影距离与公交专用道最大允许偏差值比对，如果最小投影距离小于最大偏差值，则车辆B在公交车道范围内；步骤五、所处车道二次判断，即根据车辆B相对于各个车道的最小投影距离再次进行车道判断，车辆B分别到3条车道投影距离相互比对：将车辆B到3条车道上各个路段中的最小投影距离R1、R2、R3之间相互比对；如果有车辆B到公交专用道L1的最小投影距离均小于到另外两条普通车道L2、L3的最小投影距离，R1＜R2且R1＜R3，则车辆B与公交专用道L1匹配成功，车辆B在公交专用道上；步骤六、通过设定最大允许方向偏移值，判断车辆B是否在公交车辆A的前方：由车载高精度地图可知步骤五中距离最小公交专用道路段的起、终点坐标，已知两车的位置坐标，计算出车辆B相对于车辆A的位置；设定最大允许方向偏移值αM判断车辆A到车辆B的行驶方向与公交专用道路段矢量方向的差值，如果两者差值的绝对值小于αM，则车辆A到车辆B的行驶方向与公交专用道矢量方向一致，车辆B在车辆A的前方位置；步骤七、实时计算车辆A到车辆B之间的距离：采用两点间距离公式，计算车辆B距车辆A的距离DAB；步骤八、在考虑保证安全车距的基础上，根据两车的实际距离和行驶速度判断车辆B是否影响公交车辆A的正常运行，即，是否对车辆B进行预警：已知车辆A和车辆B的距离DAB、两车的行驶速度VA、VB和安全车距DS，DS＝T×(VA‑VB)+(LA+LB)/2，可以判断是否对车辆B进行预警；如果车辆B的速度大于或等于车辆A的速度，即VB≥VA，且两车距离大于基本安全距离DAB＞DS，即前方车辆B比车辆A速度快，不会对正常行驶公交车辆A造成影响，则不对车辆B预警，否则进行预警；步骤九、计算最佳的预警距离，保证占道车辆B有足够的时间驶离：最佳预警距离DW与最佳预警时距TW相关；采用车辆安全时距的方法来确定TW，安全时距为公交驾驶人员采取措施避免碰撞事故的反应时间，TW在安全时距T＝5秒的基础上进行了延长，最大限度保证车辆B有足够的驶离时间和车辆A有充足的反应时间避免碰撞事故，设定最佳预警时距TW＝15秒；最佳预警距离DW＝TW×(VA‑VB)+(LA+LB)/2；步骤十、如果车辆B在预警距离内，通过车车通信向前方车辆发送预警信息并在预警记录表中记录车辆B的ID号：车辆A根据接收到的车辆B的位置信息，实时计算与车辆B的距离，如果两车距离小于或等于预警距离DAB≤DW，通过车车通信向车辆B进行预警，预警信息包括：车辆B的ID号、让道预警等；并在预警记录表中记录车辆B车载终端的ID号；步骤十一、如果前方车辆已经被预警，且处于在抓拍范围内，则启动对前方车辆进行抓拍：抓拍距离DC为后车公交车辆A对前方车辆B启动抓拍时距离车辆B的距离，为保证安全，这个距离应该大于安全车距，DC＞DS；为方便计算，设定抓拍距离在安全车距外5米左右位置，DC＝DS+5；实时计算两车距离DAB，如果两车距离小于抓拍距离DC，即DAB≤DC，查询预警记录，如果前方车辆B已经记录为已经预警，则启动抓拍车辆B车牌号，放在抓拍记录表中。