CN115953903B - 一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,包括:根据预设规则对交叉口进行分区设置,获取主路和次路直行车道内车辆的行驶速度和车辆位置;对于到达第三控制断面的车辆,基于预设期望调控速度和控制区域,在车辆到达第二控制断面之前将车辆与同一车道中前车的车头时距调整为最小调控车头时距,并根据预设加速度将行驶速度调整为预设期望调控速度;控制车辆以预设期望调控速度和最小调控车头时距到达第一控制断面,按照预设连续流通行方式通过控制区域。本发明能够在保证车辆安全的前提下,对车辆进行车头时距和车辆速度的调整,通过预设连续流通行方式使车辆在交叉口物理区不停车通过,提高车辆通过交叉口的效率和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域,具体涉及一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法。
背景技术
现有交叉口一般通过信号灯控制等集中式交通管控模式,令车辆在停车线停车等待并在绿灯相位以较低速通过信号交叉口,这严重影响了交叉口的通行效率。随着车路协同和物联网技术的发展,可通过物联网技术在路侧实时监测和追踪车辆位置以及速度,并利用路侧调控***分析和优化车辆轨迹,同时路侧调控***与道路车辆的交互可直接调控车辆行为,使得精细化调控策略得以实现。
为保证车辆在交叉口安全高效通行,调控策略需要考虑不同进口方向直行车辆在交叉口的冲突,尤其是保障不同进口方向直行车辆同时连续通过交叉口时的安全。除对向车流外,交叉口各进口方向的车流相互影响,通过交叉口时车辆轨迹在交叉口物理区均存在公共区域,无法形成连续流,降低了交叉口的通行效率,造成交叉口成为城市拥堵的关键节点。交叉口车辆相互影响的车流特性,也是交叉口车流连续通过和精细化调控策略的难点。
因此,需要提供一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,解决现有技术中交叉口通过信号灯控制等集中式交通管控模式对车辆的通行进行管理,车辆在交叉口无法形成连续流,从而导致车辆通行安全性低、效率低的问题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,解决现有技术中交叉口通过信号灯控制等集中式交通管控模式对车辆的通行进行管理,车辆在交叉口无法形成连续流,从而导致车辆通行安全性低、效率低的技术问题。
为了解决上述问题,本发明提供一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,包括:
根据预设规则将交叉口分为控制区域、主路和次路,所述主路和次路均包括第一控制断面、第二控制断面和第三控制断面;
获取所述主路和次路直行车道内车辆的行驶速度和车辆位置;
对于到达所述第三控制断面的车辆,基于预设期望调控速度和所述控制区域,在车辆到达所述第二控制断面之前将所述车辆与同一车道中前车的车头时距调整为最小调控车头时距,并根据预设加速度将所述车辆的行驶速度调整为所述预设期望调控速度;
控制所述车辆以所述预设期望调控速度和最小调控车头时距到达所述第一控制断面,并按照预设连续流通行方式通过所述控制区域。
进一步的,根据预设规则将交叉口分为控制区域、主路和次路,包括:
所述交叉口进口方向包括第一进口、第二进口、第三进口和第四进口,所述第一进口和第三进口为对向设置、第二进口和第四进口对向设置、第一进口和第二进口垂直设置;同一个进口包括多条车道;
所述主路上的车辆拥有优先行驶权;
所述控制区域为所述交叉口各进口最外侧直行车道右侧标线在交叉口物理区的延长线所包围的矩形区域;
所述第一控制断面为所述控制区域的边界线;所述第二控制断面与所述第一控制断面之间的间隔距离为预设适应段长度;所述第三控制断面与所述第二控制断面之间的间隔距离为预设整流段长度。
进一步的,所述预设期望调控速度基于道路基本通行能力计算模型确定,且不大于交叉口最大行驶速度。
进一步的,基于预设期望调控速度和所述控制区域,在车辆到达所述第二控制断面之前将所述车辆与同一车道中前车的车头时距调整为最小调控车头时距,包括:
在一个通行周期内,所述主路的进口方向的直行车辆优先通过所述控制区域,而后所述次路的进口方向直行车辆利用所述主路进口方向车辆的车头时距的间隙通过所述控制区域;
当所述通行周期内主路的进口方向的直行车辆和所述次路的进口方向的直行车辆均通过所述控制区域后,进入下一个通行周期。
进一步的,所述通行周期根据每个所述进口的第一控制断面的宽度、每个所述进口的预设期望调控速度、车辆的车身长度和预留误差时间确定。
进一步的,基于所述预设期望调控速度和所述控制区域,调整所述车辆与同一车道中前车的车头时距,包括:
基于安全时距计算公式确定所述车辆与同一车道中前车的理论安全时距;
根据所述预设期望调控速度和所述控制区域确定第一进口通行时间和第二进口通行时间;
根据所述第一进口通行时间和第二进口通行时间得到通行周期;
将所述理论安全时距和所述通行周期中的最大值作为所述最小调控车头时距。
进一步的,当所述理论安全时距大于所述通行周期时,将所述理论安全时距与所述通行周期的差值平分至所述第一进口通行时间和第二进口通行时间,得到第一进口控制区域占用时间和第二进口控制区域占用时间;
第一进口方向的直行车辆与第二进口直行车辆依次按照第一交替时间和第二交替时间到达所述进口对应道路的第一控制断面;
其中,所述第一交替时间为所述第一进口控制区域占用时间,所述第二交替时间为所述第二进口控制区域占用时间。
进一步的,同一进口对应的不同车道上直行车辆保持整齐行驶,同时达到所述第一控制断面;
同一道路双向进口的直行车辆同时到达所述第一控制断面。
进一步的,所述预设适应度长度根据所述同一车道中前车的车头时距和所述预设期望调控速度确定。
进一步的,所述预设整流段长度根据所述车辆的行驶速度、所述预设期望调控速度和预设加速度确定。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:首先,设置控制区域、主路、次路,以及第一控制断面、第二控制断面和第三控制断面,并获取直行车道内车辆的行驶速度和车辆位置;其次,对到达第三控制断面的车辆进行车速和车头时距的调整,将车辆速度调整为预设期望调控速度、将车头时距调整为最小调控车头时距;最后,控制车辆以预设期望调控速度和最小调控车头时距到达第一控制断面,并按照预设连续流通性方式通过交叉口。本发明基于物联网获取车辆的速度、位置等信息,通过预设连续流通行方式使车辆在交叉口物理区不停车通过,打破传统的停车线等待放行的通行模式。通过设置第二控制断面和第三控制断面,能够在保证车辆安全的前提下,对车辆进行车头时距和车辆速度的调整,从而保证了车辆到达第一断面后,在交叉口的通行效率,开创了交叉冲突车流连续行驶的交通分布式调控新方向,具有极高的应用价值。
附图说明
图1为本发明提供的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法一实施例的流程示意图;
图2为本发明提供的交叉路口区域划分一实施例的示意图;
图3为本发明提供的同一车道相邻车辆的最小调控车头时距一实施例的示意图;
图4(a)为本发明提供的理论安全时距大于所述通行周期时执行车辆在控制区域的冲突程度一实施例的示意图;
图4(b)为本发明提供的理论安全时距不大于所述通行周期时执行车辆在控制区域的冲突程度一实施例的示意图;
图5为本发明提供的主路对应进口方向为东西进口方向车辆通过交叉路口一实施例的示意图;
图6为本发明提供的主路对应进口方向为南北进口方向车辆通过交叉路口一实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
在实施例描述之前,首先对本申请的相关术语进行说明。
交叉口物理区:指交叉道路的重叠部分,它以交叉口转角及相邻的所有边界为限,通常被认为是交叉口的入口。
下面对本申请的发明构思进行说明。
现有技术中,交叉口一般采用信号灯控制等集中式交通管理模式,车辆需要在停车线停车等待并在绿灯相位以较低速通过信号交叉口,严重影响了交叉口的通行效率。
随着车路协同和物联网技术的发展,可通过物联网技术在路侧实时监测和追踪车辆位置以及速度。本发明利用物联网技术实时检测车辆位置和速度,通过制定合理高效的调控策略,以车辆位置和速度为基础对车辆进行通行管理,使车辆在交叉口形成连续流,提高交叉口的通行安全性和效率。
本发明实施例提供了一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,如图1所示,图1是所述基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法的流程示意图,包括:
步骤S101:根据预设规则将交叉口分为控制区域、主路和次路,所述主路和次路均包括第一控制断面、第二控制断面和第三控制断面;
步骤S102:获取所述主路和次路所有直行车道上车辆的行驶速度和车辆位置;
步骤S103:对于到达所述第三控制断面的车辆,基于预设期望调控速度和所述控制区域,在车辆到达所述第二控制断面之前将所述车辆与同一车道中前车的车头时距调整为最小调控车头时距,并根据预设加速度将所述车辆的行驶速度调整为所述预设期望调控速度;
步骤S104:控制所述车辆以所述预设期望调控速度和最小调控车头时距到达所述第一控制断面,并按照预设连续流通行方式通过所述控制区域。
本实施例提供的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,首先,设置控制区域、主路、次路,以及第一控制断面、第二控制断面和第三控制断面,并获取直行车道内车辆的行驶速度和车辆位置;其次,对到达第三控制断面的车辆进行车速和车头时距的调整,将车辆速度调整为预设期望调控速度、将车头时距调整为最小调控车头时距;最后,控制车辆以预设期望调控速度和最小调控车头时距到达第一控制断面,并按照预设连续流通性方式通过交叉口。本实施例的方法基于物联网获取车辆的速度、位置等信息,通过预设连续流通行方式使车辆在交叉口物理区不停车通过,打破传统的停车线等待放行的通行模式。通过设置第二控制断面和第三控制断面,能够在保证车辆安全的前提下,对车辆进行车头时距和车辆速度的调整,从而保证了车辆到达第一断面后,在交叉口的通行效率,开创了交叉冲突车流连续行驶的交通分布式调控新方向,具有极高的应用价值。
作为优选的实施例,在步骤S101中,根据预设规则将交叉口分为控制区域、主路和次路,包括:
所述交叉口进口方向包括第一进口、第二进口、第三进口和第四进口,所述第一进口和第三进口为对向设置、第二进口和第四进口对向设置、第一进口和第二进口垂直设置;同一个进口包括多条车道;
所述主路上的车辆拥有优先行驶权;
所述控制区域为所述交叉口各进口最外侧直行车道右侧标线在交叉口物理区的延长线所包围的矩形区域,在所述控制区域内,各车道上的车辆以预设期望调控速度进行通行;
所述第一控制断面为所述控制区域的边界线;所述第二控制断面与所述第一控制断面之间的间隔距离为预设适应段长度;所述第三控制断面与所述第二控制断面之间的间隔距离为预设整流段长度。
作为一个具体的实施例,结合图2对上述交叉口的预设规则进行说明。如图2所示,图2中,所述第一进口为东进口(E进口),第二进口为南进口(S进口),第三进口为西进口(W进口),第四进口为北进口(N进口)。
直行车辆进入控制区域后,会与交叉口内的其他方向的直行车辆发生交互;离开控制区域后则不会与交叉口内车辆发生交互。
作为优选的实施例,所述预设期望调控速度基于道路基本通行能力计算模型确定,且不大于交叉口最大行驶速度。
N=3600/h/v=1000V/h;式中,N为车辆理论通行能力;h为车头间距(m);v为行车速度(m/s);V为行车速度(km/h)。
各个进口的直行车辆在所述第一控制断面应保持预设期望调控速度,并以预设的期望调控速度通过交叉口的控制区域。
作为一个具体的实施例,在步骤S102中,所述直行车辆的行驶速度和位置基于物联网技术获取,在路侧可通过雷达、摄像机、无线通讯、GPS(北斗)基站、边缘计算等设备实时监测和追踪车辆位置和速度,并利用路侧调控***分析和优化车辆轨迹,同时路侧调控***与道路车辆的交互可直接调控车辆行为。
需要说明的是,对车辆的轨迹控制是基于车辆车头中心点的位置进行控制。
作为优选的实施例,在步骤S104中,当所述直行车辆到达所述第一控制断面时,按照预设连续流通行方式通过所述控制区域,包括:
在一个通行周期内,所述主路的进口方向的直行车辆优先通过所述控制区域,而后所述次路的进口方向直行车辆利用所述主路进口方向车辆的车头时距的间隙通过所述控制区域;
当所述通行周期内主路的进口方向的直行车辆和所述次路的进口方向的直行车辆均通过所述控制区域后,进入下一个通行周期。
作为一个具体的实施例,此处假设主路为东西方向,则东西进口方向直行车辆先通过控制区域,而后次路(南北方向)进口方向的直行车辆利用主路进口方向车辆间的车头时距间隙通过控制区域。从而交叉口直行车辆在上述次序下交替,形成“嵌锁式穿孔”以“连续流”进入交叉口并高效通过。
具体的,交叉口东西进口方向和南北进口方向车辆周期***替通过交叉口,则每周期所用最短时间为:
作为优选的实施例,所述通行周期根据每个所述进口的第一控制断面的宽度、每个所述进口的预设期望调控速度、车辆的车身长度以及预留误差时间确定。
作为一个具体的实施例,所述预设连续通行方式还包括:
对不同方向同时进入控制区域的直行车辆在控制区域的冲突程度进行检验。
同一周期内,同一条道路对向进口方向直行车辆同时通过交叉口时,对向直行车辆分别占用交叉口不同区域,车辆间轨迹不存在交叉点,故对向直行车辆间无冲突。
对于同一周期内的不同道路,东西进口方向(或南北进口方向)完全通过交叉口后,才允许南北进口方向(或东西进口方向)直行车辆通过,存在轨迹交叉的车辆在不同时间利用控制区域通过交叉口,东西、南北方向车辆利用控制区域存在时间差错位,故车辆不存在潜在碰撞的可能,安全性可以保证。
作为一个具体的实施例,所述东西进口方向直行车辆通过控制区域的时间为:
式中,为东西进口方向直行车辆通过控制区域的时间,单位为/>;/>为东西进口第一控制断面的宽度之和,单位为/>;/>为东西进口方向同时进入控制区域直行车辆中第/>辆车的车身长度,单位为/>,/>,(一般情况下/>可以设定为当前第一控制断面的最长车辆);/>为直行车辆通过控制区域时间的预留误差,单位为/>
需要注意的是,所述通过控制区域的时间基于对称形交叉口,即交叉口控制区域为矩形且对向进口方向之间的距离相同。当交叉口为非对称交叉口时,可根据车道中心线计算不同车道控制断面1之间的距离带入计算。
式中,为南北进口方向直行车辆通过控制区域的时间,单位为/>;/>为南北进口第一控制断面的宽度之和,单位为/>;/>为南北进口方向同时进入控制区域直行车辆中第辆车的车身长度,单位为/>,/>(一般情况下/>可以设定为当前第一控制断面的最长车辆)。
下面具体说明步骤S103中对车辆的车头时距和车辆行驶速度的调整方法。
作为优选的实施例,在步骤S103中,基于所述预设期望调控速度和所述控制区域,在车辆到达所述第二控制断面之前将所述车辆与同一车道中前车的车头时距调整为最小调控车头时距,包括:
基于安全时距计算公式确定所述车辆与同一车道中前车的理论安全时距;
根据所述预设期望调控速度和所述控制区域确定通行周期;
将所述理论安全时距和所述通行周期中的最大值作为所述最小调控车头时距。
作为一个具体的实施例,当车辆按通行周期通过交叉口时,为了在出现突发情况时保证车辆安全行驶,同一车道车辆间的车头时距应当不小于最短周期时间;同时,车辆间车头时距应当不小于保证安全情况下车辆间停车视距对应的车头时距。此时,同一车道相邻车辆最小调控车头时距为:
如图3所示,图3通过具体的通行场景直观展示了所述同一车道相邻车辆的最小调控车头时距。
式中,为东西进口方向保证安全情况下车辆间停车视距对应的车头时距,单位为/>;/>为南北进口方向保证安全情况下车辆间停车视距对应的车头时距,单位为/>;/>为驾驶员反应时间,一般取2.0/>,(若车辆全部为自动驾驶车辆,反应时间可按自动驾驶车辆特性缩小该值,混驾状态按人驾驶取值);/>为路面与轮胎之间的纵向摩擦阻系数;/>为安全距离,建议按最新交叉口设计标准确定。
作为优选的实施例,当所述理论安全时距大于所述通行周期时,将所述理论安全时距与所述通行周期的差值平分至所述第一进口通行时间和第二进口通行时间,得到第一进口控制区域占用时间和第二进口控制区域占用时间;
第一进口方向的直行车辆与第二进口直行车辆依次按照第一交替时间和第二交替时间到达所述进口对应道路的第一控制断面;
其中,所述第一交替时间为所述第一进口控制区域占用时间,所述第二交替时间为所述第二进口控制区域占用时间。
作为一个具体的实施例,当时,相邻车辆最小调控车头时距/>取/>,此时为保证行车安全,每周期时间也为/>,则同一周期的东西进口方向直行车辆和南北进口方向直行车辆利用/>时间即可通过控制区域,但完全通过后仍存在长度为/>时间段控制区域被空用。
为保证车辆行驶的安全性,将长度为时间段平分至东西进口方向直行车辆通过控制区域的时间/>和南北进口方向直行车辆通过控制区域的时间/>。进而描述东西进口方向直行车辆占用控制区域的时间/>和南北进口方向直行车辆占用控制区域的时间/>。
同一周期东西进口方向直行车辆占用控制区域的时间为:
南北进口方向直行车辆占用控制区域的时间为:
为保证交叉口通行效率达到最大,作为优选的实施例,同一进口对应的不同车道上直行车辆保持整齐行驶,同时达到所述第一控制断面;
同一道路双向进口的直行车辆同时到达所述第一控制断面。
作为一个具体的实施例,同一进口方向不同车道上直行车辆应保持整齐行驶,同时达到第一控制断面。
同一道路双向进口方向(如东西进口方向)直行车辆由于同时通过控制区域,故应同时到达邻近的第一控制断面。
同一道路两进口方向(如南北进口方向)直行车辆应在另一道路两进口方向(如东西进口方向)对控制区域的占用解除后,同时到达邻近的控制断面1,即东西进口方向直行车辆与南北进口方向直行车辆交替到达第一控制断面,且到达第一控制断面存在时间差,时间差大小分别为、/>。
下面结合图5和图6,对上述车辆到达第一控制断面后通过所述控制区域的具体方式进行说明。
请参见图5,若主路对应进口方向为东西进口方向时,则东西进口方向直行车辆应先同时到达邻近控制断面1,南北进口方向直行车辆应在东西进口方向对控制区域的占用解除后同时到达邻近控制断面1,故在东西进口方向到达控制断面1时,南北进口直行车辆距离邻近的控制断面1的时间差值为。
请参见图6,若主路对应进口方向为南北进口方向时,则南北进口方向直行车辆应先同时到达邻近控制断面1,东西进口方向直行车辆应在南北进口方向对控制区域的占用解除后同时到达邻近控制断面1,故在南北进口方向到达控制断面1时,东西进口直行车辆距离邻近的控制断面1的车头时距为。
作为优选的实施例,所述预设适应度长度根据所述同一车道中前车的车头时距和所述预设期望调控速度确定。
作为一个具体的实施例,对交叉口功能区设定控制断面2,同一条道路,直行车辆在控制断面2与控制断面1之间保持期望调控速度进行行驶,以适应该速度后,继续完成交叉口通行。控制断面2与控制断面1之间的区域称为适应段,则:
通过设置所述适应段,能够避免驾驶者对保持当前状态的不稳定性,令驾驶者保持当前状态行驶来适应当前的速度和车头时距,进而使车辆稳定通过控制区域。
作为优选的实施例,所述预设整流段长度根据所述车辆的行驶速度、所述预设期望调控速度和预设加速度确定。
作为一个具体的实施例,直行车辆在控制断面3与控制断面2之间将调控自身速度和车头时距,优化到达调控断面2的状态,并使车辆以期望速度和车头时距不停车通过调控断面1。
通过设置整流段,能够使车辆以给定的加速度平稳地将车速调整到所述预设期望调控速度,保证了驾乘舒适度和安全性;根据预设期望调控速度和所述控制区域,对所述车辆与同一车道中前车的车头时距进行调整,保证了通行安全性和效率。
下面通过一个具体的实施例来说明大流量条件下,直行车辆通过交叉路口的具体过程。
作为一个具体的实施例,在大流量条件下,直行车辆保持高密度高速到达控制断面3,将各直行车道通过控制断面3后的第一排车作为第一周期通过交叉口的直行车辆,第二排车作为第二周期通过交叉口的直行车辆,以此类推。
将直行车辆按照给定的加速度a,将车速调整为期望调控速度,并调整直行车辆间的车头时距,使直行车辆满足通过邻近进口方向控制断面1的车辆编队要求;具体的编队要求为:考虑到主路优先原则,同一周期主路双向进口方向车辆优先到达邻近进口方向控制断面1并通过控制区域,次路双向进口方向经过时间差或/>到达邻近进口方向控制断面1并通过控制区域。
若直行车辆在本通行周期内无法完成速度和车头时距的调控,则进入下一通行周期完成速度和车头时距的调控。
对车辆进行调控的过程中,通过雷达和图像识别***采集和追踪交叉口直行车道车辆轨迹数据,将同一时刻下所有直行车辆当前时刻的数据集合经由无线传输至所述路侧调控服务器。在确定交叉口的控制断面、控制区域物理参数和各车道直行车辆期望调控速度时,作为***的基本参数存储于路侧调控服务器;再基于车辆轨迹数据分析和确定车辆对自身位置和速度的调控,并通过无线传输向车辆(人驾驶车辆,通过手机APP和高精度导航软件接受调控指令)实时发送调控信息,决策车辆调控。
本发明公开的一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,首先,设置控制区域、主路、次路,以及第一控制断面、第二控制断面和第三控制断面,并获取直行车道内车辆的行驶速度和车辆位置;其次,对到达第三控制断面的车辆进行车速和车头时距的调整,将车辆速度调整为预设期望调控速度、将车头时距调整为最小调控车头时距;最后,控制车辆以预设期望调控速度和最小调控车头时距到达第一控制断面,并按照预设连续流通性方式通过交叉口。
本发明基于物联网获取车辆的速度、位置等信息,通过预设连续流通行方式使车辆在交叉口物理区不停车通过,打破传统的停车线等待放行的通行模式。通过设置第二控制断面和第三控制断面,能够在保证车辆安全的前提下,对车辆进行车头时距和车辆速度的调整,从而保证了车辆到达第一断面后,在交叉口的通行效率,开创了交叉冲突车流连续行驶的交通分布式调控新方向,具有极高的应用价值。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,其特征在于,包括:
根据预设规则将交叉口分为控制区域、主路和次路,所述主路和次路均包括第一控制断面、第二控制断面和第三控制断面;
获取所述主路和次路直行车道内车辆的行驶速度和车辆位置;
对于到达所述第三控制断面的车辆,基于预设期望调控速度和所述控制区域,在车辆到达所述第二控制断面之前将所述车辆与同一车道中前车的车头时距调整为最小调控车头时距,并根据预设加速度将所述车辆的行驶速度调整为所述预设期望调控速度;
控制所述车辆以所述预设期望调控速度和最小调控车头时距到达所述第一控制断面,并按照预设连续流通行方式通过所述控制区域;
根据预设规则将交叉口分为控制区域、主路和次路,包括:
所述交叉口进口方向包括第一进口、第二进口、第三进口和第四进口,所述第一进口和第三进口为对向设置、第二进口和第四进口对向设置、第一进口和第二进口垂直设置;同一个进口包括多条车道;
所述主路上的车辆拥有优先行驶权;
所述控制区域为所述交叉口各进口最外侧直行车道右侧标线在交叉口物理区的延长线所包围的矩形区域;
所述第一控制断面为所述控制区域的边界线;所述第二控制断面与所述第一控制断面之间的间隔距离为预设适应段长度;所述第三控制断面与所述第二控制断面之间的间隔距离为预设整流段长度;
基于所述预设期望调控速度和所述控制区域,在车辆到达所述第二控制断面之前将所述车辆与同一车道中前车的车头时距调整为最小调控车头时距,包括:
基于安全时距计算公式确定所述车辆与同一车道中前车的理论安全时距;
根据所述预设期望调控速度和所述控制区域确定通行周期;
将所述理论安全时距和所述通行周期中的最大值作为所述最小调控车头时距;
其中,最小调控车头时距为:
式中,为东西进口方向保证安全情况下车辆间停车视距对应的车头时距;/>为南北进口方向保证安全情况下车辆间停车视距对应的车头时距;/>为驾驶员反应时间;/>为路面与轮胎之间的纵向摩擦阻系数;/>为安全距离;
方法还包括,当所述理论安全时距大于所述通行周期时,将所述理论安全时距与所述通行周期的差值平分至所述第一进口通行时间和第二进口通行时间,得到第一进口控制区域占用时间和第二进口控制区域占用时间;
第一进口方向的直行车辆与第二进口直行车辆依次按照第一交替时间和第二交替时间到达所述进口对应道路的第一控制断面;
其中,所述第一交替时间为所述第一进口控制区域占用时间,所述第二交替时间为所述第二进口控制区域占用时间;
2.根据权利要求1所述的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,其特征在于,所述预设期望调控速度基于道路基本通行能力计算模型确定,且不大于交叉口最大行驶速度。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,其特征在于,按照预设连续流通行方式通过所述控制区域,包括:
在一个通行周期内,所述主路的进口方向的直行车辆优先通过所述控制区域,而后所述次路的进口方向直行车辆利用所述主路进口方向车辆的车头时距的间隙通过所述控制区域;
当所述通行周期内主路的进口方向的直行车辆和所述次路的进口方向的直行车辆均通过所述控制区域后,进入下一个通行周期。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,其特征在于,所述通行周期根据每个所述进口的第一控制断面的宽度、每个所述进口的预设期望调控速度、车辆的车身长度和预留误差时间确定。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,其特征在于,还包括:
同一进口对应的不同车道上直行车辆保持整齐行驶,同时达到所述第一控制断面;
同一道路双向进口的直行车辆同时到达所述第一控制断面。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,其特征在于,所述预设适应段长度根据所述同一车道中前车的车头时距和所述预设期望调控速度确定。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法,其特征在于,所述预设整流段长度根据所述车辆的行驶速度、所述预设期望调控速度和预设加速度确定。
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116884257B (zh) * | 2023-06-30 | 2024-05-28 | 武汉理工大学 | 一种异质交通流的合流区连续流控制方法 |
CN116824883B (zh) * | 2023-07-11 | 2024-02-13 | 武汉理工大学 | 基于车路协同的交叉口直右混行车辆连续流形成方法 |
CN116863721B (zh) * | 2023-07-24 | 2024-01-23 | 武汉理工大学 | 一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置 |
CN117152959A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-01 | 武汉理工大学 | 一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法及*** |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101339698A (zh) * | 2008-08-12 | 2009-01-07 | 北京工业大学 | 信号交叉口自行车对转弯车辆饱和流率影响修正方法 |
CN101937617A (zh) * | 2010-09-25 | 2011-01-05 | 武汉理工大学 | 一种路口车道坐标定位及其信号相位无线传输方法 |
CN113554886A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-26 | 青岛理工大学 | 一种车路协同交叉口车流冲突消解方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4425229B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2010-03-03 | 雅弘 渡邉 | 車両走行制御方法 |
CN101777259B (zh) * | 2010-01-22 | 2012-12-05 | 同济大学 | 城市道路交叉路口平均延误获取方法 |
CN104882008B (zh) * | 2015-06-03 | 2016-05-11 | 东南大学 | 一种车联网环境下的无信号交叉口车辆协同控制方法 |
CN105957376B (zh) * | 2015-08-31 | 2018-03-16 | 武汉理工大学 | 车路协同环境下无信号交叉口车辆通行引导***和方法 |
CN105206077A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-30 | 宁波亿拍客网络科技有限公司 | 一种利用横向标线提高道路通行效率方法 |
CN106448194B (zh) * | 2016-10-28 | 2019-03-19 | 清华大学 | 交叉路***通信号和车辆协同控制方法及装置、车辆 |
CN106935056B (zh) * | 2017-04-28 | 2019-11-29 | 北京交通大学 | 基于间隙理论的智能车交叉路口协同控制方法 |
CN108399759B (zh) * | 2018-02-23 | 2020-10-09 | 上海理工大学 | 连续流交叉口左转非机动车交通设计方法 |
CN108831143B (zh) * | 2018-06-15 | 2021-09-07 | 合肥工业大学 | 基于车路协同技术的信号交叉口车队速度引导方法 |
US11145197B2 (en) * | 2019-03-13 | 2021-10-12 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Joint control of vehicles traveling on different intersecting roads |
CN111047865B (zh) * | 2019-12-18 | 2020-11-24 | 南京林业大学 | 自动驾驶环境下单向通行道路相交路口通行控制方法 |
CN111325981B (zh) * | 2020-02-29 | 2021-09-21 | 华南理工大学 | 一种智能网联条件下的交叉***通流微观控制方法 |
CN112185132A (zh) * | 2020-09-08 | 2021-01-05 | 大连理工大学 | 一种无红绿灯的车辆交叉口协调方法 |
CN112258875B (zh) * | 2020-10-26 | 2021-07-27 | 青岛理工大学 | 基于车路协同与自动驾驶的交叉口智能管控方法 |
CN112373472B (zh) * | 2021-01-14 | 2021-04-20 | 长沙理工大学 | 一种自动驾驶交叉口车辆进入时刻与行驶轨迹控制方法 |
CN113176778A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-27 | 银隆新能源股份有限公司 | 无人驾驶车辆的控制方法及控制装置、无人驾驶车辆 |
CN113140112B (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-21 | 长沙理工大学 | 一种自动驾驶交叉口车辆冲突分离的控制方法 |
CN113327448B (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-29 | 长沙理工大学 | 一种自动驾驶专用相位下的车辆轨迹优化方法 |
CN113570879A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-10-29 | 翟文昌 | 道路交叉口结构及车辆通行方法 |
CN115083164A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-20 | 昆明理工大学 | 一种面向混合交通流的信号交叉口双层优化方法 |
CN115331461B (zh) * | 2022-07-28 | 2023-12-29 | 武汉理工大学 | 一种无信号交叉口混合交通通行控制方法、装置及车辆 |
CN115482663B (zh) * | 2022-09-09 | 2023-12-19 | 长沙理工大学 | 一种考虑自动驾驶专用相位的交叉***通控制方法 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101339698A (zh) * | 2008-08-12 | 2009-01-07 | 北京工业大学 | 信号交叉口自行车对转弯车辆饱和流率影响修正方法 |
CN101937617A (zh) * | 2010-09-25 | 2011-01-05 | 武汉理工大学 | 一种路口车道坐标定位及其信号相位无线传输方法 |
CN113554886A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-26 | 青岛理工大学 | 一种车路协同交叉口车流冲突消解方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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