人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法技术

本发明专利技术涉及一种人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，包括如下步骤：步骤一、实时收集交叉口各进口、流向的车辆通行需求数据；步骤二、确立各个车道的功能；步骤三、在控制系统中设定信号相位方案；步骤四、根据不同信号相位方案，设定对应的配时参数。本方法较传统的定时、感应与自适应信号控制方法，能更有效地提高交叉口时空资源的利用效率，在同等交通需求下，可使交叉口通行能力提升30％‑40％，延误减少40％左右。

Optimization method of signal control parameters of intersection in man-machine hybrid driving environment

【技术实现步骤摘要】
人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法
本专利技术属于交通工程领域，具体涉及一种人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法。
技术介绍
随着5G通信技术在全世界范围内逐步应用与推广，作为其中一个重要的应用场景——自动驾驶汽车，将会越来越多的出现在道路上。中国人工智能学会理事长李德毅院士指出：“汽车向自动驾驶转型是逐步的过程，未来很长时期内将是人机混合驾驶的局面”。与此同时，国外研究表明，将控制、传感和通信技术应用于公路车辆的公路自动化可以提高道路性能并将道路容量提高3倍左右。人机混合驾驶环境下，考虑到人操控车辆的准确性、反应时间相对自动驾驶车辆存在巨大差异，实时重构交叉口进口车道的功能，将两种类型车辆分车道通行，有助于提高道路交通运行的安全性和交叉口的通行能力。而传统交通信号优化配时方法没有考虑不同类型车流在通行效率上的差异，难以适应人机混合驾驶环境下交叉口的优化控制。基于此，在人机混合驾驶环境下，急需提出一种新的信号配时优化方法。
技术实现思路
本专利技术为解决现有交通信号优化配时方法，难以适应人机混合驾驶环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、实时收集交叉口各进口、流向的车辆通行需求数据；/n步骤二、确立人机混合车道的功能；/n步骤三、在控制系统中设定信号相位方案；/n步骤四、根据不同信号相位方案，设定对应的配时参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、实时收集交叉口各进口、流向的车辆通行需求数据；
步骤二、确立人机混合车道的功能；
步骤三、在控制系统中设定信号相位方案；
步骤四、根据不同信号相位方案，设定对应的配时参数。


2.根据权利要求1所述的人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，步骤一中，实时收集交叉口各进口、流向的车辆通行需求数据的方法为：在南北方向全部相位放行结束时刻，采集东西方向第r进口左转车流与直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、无人驾驶车道上停车排队的车辆数东西方向全部相位放行结束时刻，采集南北方向第r进口左转车流与直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、无人驾驶车道上停车排队的车辆数


3.根据权利要求1所述的人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，步骤二中，人机混合车道的功能通过如下方法确定：根据历史同时段采集到的各流向有人驾驶、自动驾驶车辆到达数量，基于同进口同流向不同属性车道，即有人驾驶车道、混合驾驶车道和无人驾驶车道的流率比接近原则，重新划分各相位进口车道的功能与属性。


4.根据权利要求1所述的人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，步骤三中，确立信号相位方案的具体操作如下：
每个周期在先放行东西进口，再放行南北进口的情况下，东西进口信号相位方案按如下规则确定：
①若[max(ypl,1，ypl,3)+max(ypt,1，ypt,3)]≤[max(ypl,1，ypt,1)+max(ypl,3，ypt,3)]，则采用对称放行相位方案；
②若[max(ypl,1，ypt,1)+max(ypl,3，ypt,3)]≤[max(ypl，1，ypl,3)+max(ypt,1，ypt,3)]，则采用单进口轮流放行相位方案；
ypl,r为第r进口左转车流流量比，
ypt,r为第r进口直行车流流量比，
其中，分别为第r进口左转车流、直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、无人驾驶车道的饱和流率，单位为pcu/h。


5.根据权利要求1所述的人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，步骤三中，确立信号相位方案的具体操作如下：
每个周期在先放行南北进口，再放行东西进口的情况下，南北进口信号相位方案按如下规则确定：
①若[max(ypl,1，ypl,3)+max(ypt,1，ypt,3)]≤[max(ypl,1，ypt,1)+max(ypl,3，ypt,3)]，则采用对称放行相位方案；
②若[max(ypl,1，ypt,1)+max(ypl,3，ypt,3)]≤[max(ypl，1，ypl,3)+max(ypt,1，ypt,3)]，则采用单进口轮流放行相位方案；
ypl,r为第r进口左转车流流量比，
ypt,r为第r进口直行车流流量比，
其中，分别为第r进口左转车流、直行车流中，有人驾驶车道、混合驾驶车道、无人驾驶车道的饱和流率，单位为pcu/h。


6.根据权利要求1所述的人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法，其特征在于，步骤四中，确立信号配时参数方案具体操作如下：
在对称放行相位情况下，按照先左转再直行的顺序放行，包括如下步骤：
步骤a、左转相位的设定
在本相位清空排队车辆期间，若后续到达车辆能在排队车辆清空时抵达交叉口停车线，则这部分车辆安排在本相位内放行，在最大诱导速度约束下，可界定本相位各类车道放行车辆的路段边界长度，即：



lpl,1、lpl,2、lpl,3分别为左转车流中，有人驾驶专用车道、混合驾驶车道、自动驾驶专用车道的启动损失时间，Vmax为最大诱导限速，分别为第r进口左转车流中有人驾驶专用车道、混合驾驶车道、自动驾驶专用车道的条数；
记上一相位结束时范围内有人驾驶车道、混合驾驶车道、自动驾驶车道上行驶的车辆数分别为则该左转相位绿灯时长确立方法如下：
若则：



其中，lr为第r进口路段的长度，m。此时，所有在途车辆的速度诱导方案需确保本相位绿灯期间以车队的形式离开停车线，且后车不能超过前车；
若受上游交叉口控制的影响，超出lr部分的车辆无法进行速度诱导，此时，以lr范围内排队的车辆和在途的车辆作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋贤才，尚庆鹏，姚丽，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23