一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法。本发明专利技术系统包括车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载微处理器、车载显示模块、车载无线传输模块；本发明专利技术方法通过车载前方测距雷达和车载后方测距雷达采集社会车辆与前后方车辆的距离，通过车载无线传输模块保障社会车辆与公交车间的实时通信，车载微处理器通过与前后方车辆的距离判断社会车辆是否满足换道条件，并最终由车载显示模块显示车辆是否可以执行换道操作。从而引导社会车辆驶入或换出公交专用道。本发明专利技术有效增加了社会车辆换道效率、提高道路利用率。

A Social Vehicle Lane Change Guidance System and Method for Full-time Shared Bus Lane

【技术实现步骤摘要】
一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法
本专利技术属于交通规划与管理领域，尤其涉及一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法。
技术介绍
目前公交专用道高峰时段禁止社会车辆通行，经常可见公交专用道上空无一车，而社会车道却十分拥挤，道路资源分配不均。对此，有专家学者提出了全时共享公交专用道的构想，即社会车道上的社会车辆在条件允许时可以借用公交专用道行驶，以缓解交通压力，均分道路资源。本专利技术提出了一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法。在全时共享公交专用道中，为了保障公交车的优先通行不受影响，在公交车前方设置了一段固定影响区间禁止社会车辆驶入，当社会车辆准备从社会车道驶入公交专用道时，除了要考虑换道后与前后方车辆的安全间距外，还要避免侵入公交车的固定影响区，即共享换道约束条件；当社会车辆在公交专用道上行驶时，一旦侵入了公交车的固定影响区，需要立即寻找换道机会，尽快驶出公交专用道。本专利技术基于此背景提出了一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法。
技术实现思路
本专利技术提出了一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统及方法，即在全时共享公交专用道的情况下，社会车道驶入公交专用道前应该考虑的换道动机、安全条件和共享换道约束条件。在全时共享公交专用道中，参与换道的车辆只有两种类型，分别为社会车辆和公交车。车辆的换道行为可分为主动换道和被动换道，主动换道是指驾驶员以提高车速或寻找更佳的道路条件为目的而进行的换道，被动换道是指社会车辆在借用公交专用道行驶时，侵入了公交车固定影响区，必须进行被动换道驶出公交专用道；主动换道有换道概率以及换道动机，而被动换道只有安全条件。本专利技术系统采用的技术方案是一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统，其特征在于，包括：车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载微处理器、车载显示模块、车载无线传输模块；所述车载微处理器分别与所述的车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载无线传输模块以及车载显示模块通过导线依次连接。作为优选，所述车载前方测距雷达安装在车辆前部，能够实时采集本车与前方车辆间距；作为优选，所述车载后方测距雷达安装在车辆尾部，能够实时采集本车与后方车辆间距；作为优选，所述车载速度传感器安装在车辆内部，用于实时采集本车速度；作为优选，所述车载微处理器安装在社会车辆内部，能够根据本车与前方车辆间距、后方车辆间距判断车辆是否可以换道；作为优选，所述车载显示模块安装在车辆内部，能够显示车辆是否可以换道；作为优选，所述车载无线传输模块安装在车辆内部，能够保障车辆之间的实时无线通信，并告知本车前方和后方车型为公交车或社会车辆；本专利技术方法的技术方案为一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导方法，具体包括以下步骤：步骤1：将全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统分别安装于社会车辆以及公交车上，利用安装于社会车辆的所述车载前方测距雷达采集社会车辆与前方车辆的距离，利用安装于社会车辆的所述车载后方测距雷达采集社会车辆与后方车辆的距离，利用安装于社会车辆的车载速度传感器实时采集本车速度，利用安装于社会车辆上车载无线传输模块与安装于公交车上车载无线传输模块进行车辆间实时通信，并告知本车前方和后方车型为公交车或社会车辆；步骤2：所述车载微处理器建立换道动机约束条件、安全条件约束条件、共享换道约束条件以及随机概率模型约束条件；步骤3：所述车载微处理器分别根据社会车辆驶入公交专用道、社会车辆主动驶出公交专用道以及社会车辆被动驶出公交专用道判断此时是否可以换道；作为优选，步骤2中所述换道动机约束条件为：换道后道路行车条件更好或可以提高车速，具体表现形式如下：其中，dn为第n辆车与本道前车之间的距离，利用社会车辆上所述车载前方测距雷达采集，dn,other为第n辆车与旁道上前车之间的距离，利用社会车辆上所述车载前方测距雷达采集，l表示驾驶员产生换道意图时与前方车辆最小容忍间距，l＝min(v+1,vmax)，其中v为第n辆车的行驶速度，利用社会车辆的车载速度传感器采集，vmax为该类型车辆的最大行驶速度；l0表示驾驶员换道后期望的与前车间距，通常l0≥l；步骤2中所述安全条件约束条件为：换道后不会与旁道上的车辆发生追尾事故，具体表现形式如下：C2:dn,back＞l0,back其中，dn,back表示旁道后方车辆的跟车间距，利用安装于社会车辆上所述车载后方测距雷达采集，l0,back为旁道后方车辆的安全跟车间距；步骤2中所述共享换道约束条件为：为了保证社会车辆换道后不会侵入公交车的固定影响区，确保公交车的通行优先性，具体表现形式如下：C3:dn,back＞Lclose其中，Lclose表示公交车前方固定影响区的长度，取Lclose。步骤2中所述随机概率模型约束条件为：在满足换道动机约束条件、安全条件约束条件、共享换道约束条件的前提下，车辆以一定的随机概率进行换道：C4:rand＜Pchange其中，rand为[0,2]之间服从均匀分布的随机数，Pchange表示车辆主动换道时的换道概率；作为优选，步骤3中所述社会车辆驶入公交专用道时，换道规则由换道动机约束条件、安全条件约束条件、共享换道约束条件以及随机概率模型约束条件；社会车辆驶入公交专用道需符合的换道条件为：C1&C2&C3&C4步骤3中所述社会车辆主动驶出公交专用道时，换道规则只由换道动机约束条件、安全条件约束条件以及随机概率模型约束条件；社会车辆主动驶出公交专用道需符合的换道条件为：C1&C2&C4步骤3中所述社会车辆被动驶出公交专用道时即侵入了公交车固定影响区，换道只考虑安全条件约束条件；社会车辆被动驶出公交专用道需符合的的换道条件为：C2最终通过所述车载显示模块显示是否可以换道，从而引导社会车辆驶入或换出公交专用道；若可以换道则所述车载微处理器控制所述车载显示模块显示可以换道文字，否则所述车载微处理器控制所述车载显示模块显示不能换道文字。本专利技术优点在于，可以有效地提升社会车辆换道效率，从而提升全时共享公交专用道的共享效率。附图说明图1：为本专利技术的系统框图；图2：为本专利技术的换道规则。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术系统的示意图如图1所示，本专利技术具体实施方式汇总系统采用的技术方案是一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统，其特征在于，包括：车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载微处理器、车载显示模块、车载无线传输模块；所述车载微处理器分别与所述的车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载无线传输模块以及车载显示模块通过导线依次连接。所述车载前方测距雷达安装在车辆前部，能够实时采集本车与前方车辆间距；所述车载后方测距雷达安装在车辆尾部，能够实时采集本车与后方车辆间距；作为优选，所述车载速度传感器安装在车辆内部，用于实时采集本车速度；所述车载微处理器安装在社会车辆内部，能够根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统，其特征在于，包括：车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载微处理器、车载显示模块、车载无线传输模块；所述车载微处理器分别与所述的车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载无线传输模块以及车载显示模块通过导线依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统，其特征在于，包括：车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载微处理器、车载显示模块、车载无线传输模块；所述车载微处理器分别与所述的车载前方测距雷达、车载后方测距雷达、车载速度传感器、车载无线传输模块以及车载显示模块通过导线依次连接。2.根据权利要求1所述的全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统，其特征在于，所述车载前方测距雷达安装在车辆前部，能够实时采集本车与前方车辆间距；所述车载后方测距雷达安装在车辆尾部，能够实时采集本车与后方车辆间距；所述车载速度传感器安装在车辆内部，用于实时采集本车速度；所述车载微处理器安装在社会车辆内部，能够根据本车与前方车辆间距、后方车辆间距判断车辆是否可以换道；所述车载显示模块安装在车辆内部，能够显示车辆是否可以换道；所述车载无线传输模块安装在车辆内部，能够保障车辆之间的实时无线通信，并告知本车前方和后方车型为公交车或社会车辆。3.一种采用权利要求2所述的全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统进行全时共享公交专用道社会车辆换道引导方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将全时共享公交专用道社会车辆换道引导系统分别安装于社会车辆以及公交车上，利用安装于社会车辆的所述车载前方测距雷达采集社会车辆与前方车辆的距离，利用安装于社会车辆的所述车载后方测距雷达采集社会车辆与后方车辆的距离，利用安装于社会车辆的车载速度传感器实时采集本车速度，利用安装于社会车辆上车载无线传输模块与安装于公交车上车载无线传输模块进行车辆间实时通信，并告知本车前方和后方车型为公交车或社会车辆；步骤2：所述车载微处理器建立换道动机约束条件、安全条件约束条件、共享换道约束条件以及随机概率模型约束条件；步骤3：所述车载微处理器分别根据社会车辆驶入公交专用道、社会车辆主动驶出公交专用道以及社会车辆被动驶出公交专用道判断此时是否可以换道。4.根据权利要求3所述的全时共享公交专用道社会车辆换道引导方法，其特征在于，步骤2中所述换道动机约束条件为：换道后道路行车条件更好或可以提高车速，具体表现形式如下：其中，dn为第n辆车与本道前车之间的距离，利用社会车辆上所述车载前方测距雷达采集，dn,other为第n...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱顺应，罗寅杰，孟少寅，冯俊洁，饶浪，海天睿，郑凯淘，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42