一种公交与自动驾驶车辆混行车道的交通评估方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于公交车与自动驾驶车辆混行车道的交通评估方法，其特征在于，该方法包括：基于公交车到达每个路段的时间刻画公交车；根据公交车的行驶时间与周期，计算各路段的局部坐标与相位差，所述路段包括普通路段、进口路段、出口路段、超车路段、不超车路段；基于自动驾驶车辆的起始点和目的点，在各路段上为自动驾驶车辆分配时空轨迹；计算自动驾驶车辆在各不同路段上的通行时间；计算一个周期内各个路段上所有自动驾驶车辆的通行时间。通过本发明专利技术，充分利用了公交专用车道的道路资源以及自动驾驶技术的优势，在保障公共交通服务水平的同时，提高了自动驾驶车辆的通行效率和安全性，并给出了混行车道的交通效率的有效交通评估方法。通评估方法。通评估方法。

【技术实现步骤摘要】
一种公交与自动驾驶车辆混行车道的交通评估方法和系统


[0001]本专利技术涉及自动驾驶技术与城市公共交通领域，尤其涉及一种公交与自动驾驶车辆混行车道的交通评估方法和系统。

技术介绍

[0002]自动驾驶技术在近些年发展非常迅速，因其可以自动地驾驶车辆并且准确地检测道路条件，在提高道路通行能力、减少能源消耗和污染排放方面具有巨大的潜力。然而，尽管自动驾驶技术取得了长足的进步，在现阶段还无法实现成熟的完全自主驾驶。同时，手动驾驶车辆也将长期存在，构成了“自动驾驶
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手动驾驶混行”的交通场景。对于自动驾驶车辆而言，手动驾驶车辆的存在会严重影响交通的通行效率，并且为道路环境的检测增加难度，进而带来交通安全等问题。在自动驾驶技术应用后发生的几起交通事故，大部分都与混行的交通场景密切相关。因此，在自动驾驶技术应用的初级阶段，需要为自动驾驶车辆分配独立的路权，以减少手动驾驶车辆的影响。
[0003]另一方面，城市快速公交系统是一种介于常规公交与轨道交通之间的新型客运系统，通过为公交车提供专用的车道以减少城市拥堵对公交车运营的影响，提高公共交通的服务水平。因此，公交专用的车道能够避免其他手动驾驶车辆、非机动车和行人的干扰，可以为自动驾驶车辆提供相对简单的驾驶环境。将公交专用车道的使用权开放给自动驾驶车辆，可以充分发挥自动驾驶技术的优势，既能保障通行的安全性，又在一定程度上提高了道路资源的利用率。
[0004]一般而言，公交车的行驶速度比自动驾驶车辆低，而且需要在特定车站停靠等待，所以自动驾驶车辆在公交专用道上行驶会受到影响，其通行效率需要进一步探究，以判断快速公交与自动驾驶车辆的混行是否可以提高道路的通行效率。另一方面，为保障公共交通的服务水平，公交车的通行应具有较高的优先级，即自动驾驶车辆的驶入不应对公交车的正常运行带来干扰。传统的交通评价方法主要基于宏观的交通流特性，难以应用到包含多类型车辆的交通系统中。因此，对异构交通系统的性能进行评价成为了主要难题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的技术方案。因此，本专利技术的一个方面，提供了一种用于公交车与自动驾驶车辆混行车道的交通评估方法，该方法包括：
[0006]基于公交车到达每个路段的时间刻画公交车；
[0007]根据公交车的行驶时间与周期，计算各路段的局部坐标与相位差，所述路段包括普通路段、进口路段、出口路段、超车路段、不超车路段；
[0008]基于自动驾驶车辆的起始点和目的点，在各路段上为自动驾驶车辆分配时空轨迹；
[0009]计算自动驾驶车辆在各不同路段上的通行时间；
[0010]计算一个周期内各个路段上所有自动驾驶车辆的通行时间。
[0011]可选的，该方法还包括：根据公交车在车站的停靠时间，计算各路段的最大通行量。
[0012]可选的，根据公交车的行驶时间与周期，计算各路段的局部坐标与相位差，包括：设定同一线路的公交车的发车间隔相等、公交车到达各个路段的时间间隔相等，为每个路段定义时间坐标，不同路段之间的时间关系用相位表示。
[0013]可选的，该方法还包括：通过对所述通行时间的优化，为自动驾驶车辆进行时空轨迹规划的优化。
[0014]可选的，该方法还包括：
[0015]为自动驾驶车辆进行时空轨迹规划，包括：只针对一个路段上的自动驾驶车辆进行时空轨迹规划，将得到结果作为下一个路段的初始条件，并对下个路段上的自动进行时空轨迹规划。
[0016]本专利技术还提供一种用于公交车与自动驾驶车辆混行车道的评估系统，该系统包括：
[0017]公交车描述单元，用于基于公交车到达每个路段的时间刻画公交车；
[0018]路段描述单元，用于根据公交车的行驶时间与周期，计算各路段的局部坐标与相位差，所述路段包括普通路段、进口路段、出口路段、超车路段、不超车路段；
[0019]时空轨迹规划单元，用于根据自动驾驶车辆的起始点和目的点，在各路段上为自动驾驶车辆分配时空轨迹；
[0020]第一时间计算单元，用于计算自动驾驶车辆在各不同路段上的通行时间；
[0021]第二时间计算单元，用于计算一个周期内各个路段上所有自动驾驶车辆的通行时间。
[0022]可选的，该系统还包括：路段通行量计算单元，用于根据公交车在车站的停靠时间，计算各路段的最大通行量。
[0023]可选的，所述路段描述单元，设定同一线路的公交车的发车间隔相等、公交车到达各个路段的时间间隔相等，为每个路段定义时间坐标，不同路段之间的时间关系用相位表示。
[0024]可选的，该系统还包括：时空轨迹优化单元，用于通过对所述通行时间的优化，为自动驾驶车辆进行时空轨迹规划的优化。
[0025]可选的，所述时空轨迹规划单元只针对一个路段上的自动驾驶车辆进行时空轨迹规划，将得到结果作为下一个路段的初始条件，并对下个路段上的自动进行时空轨迹规划。
[0026]本申请提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：该交通评估方法、系统充分利用了公交专用车道的道路资源以及自动驾驶技术的优势，在保障公共交通服务水平的同时，提高了自动驾驶车辆的通行效率和安全性，并给出了混行车道的交通效率的有效交通评估方法、系统。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述技术方案和其目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0028]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0029]图1示出了本专利技术提供用于公交车与自动驾驶车辆混行车道的交通评估方法的流程图；
[0030]图2示出了本专利技术中公交车站处的超车行为；
[0031]图3示出了本专利技术定义的不同道路类型；
[0032]图4示出了本专利技术提出的系统时空特性；
[0033]图5示出了本专利技术定义的自动驾驶车辆时空轨迹；
[0034]图6示出了本专利技术的实验道路网络图；
[0035]图7示出了效果验证实验一的结果；
[0036]图8示出了效果验证实验二的结果；
[0037]图9示出了仿真对比实验三的结果；
[0038]图10示出了仿真对比实验四的结果。
具体实施方式
[0039]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0040]本专利技术提供的是一种广义上的公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于公交车与自动驾驶车辆混行车道的交通评估方法，其特征在于，该方法包括：基于公交车到达每个路段的时间刻画公交车；根据公交车的行驶时间与周期，计算各路段的局部坐标与相位差，所述路段包括普通路段、进口路段、出口路段、超车路段、不超车路段；基于自动驾驶车辆的起始点和目的点，在各路段上为自动驾驶车辆分配时空轨迹；计算自动驾驶车辆在各不同路段上的通行时间；计算一个周期内各个路段上所有自动驾驶车辆的通行时间。2.根据权利要求1所述的交通评估方法，其特征还在于，该方法还包括：根据公交车在车站的停靠时间，计算各路段的最大通行量。3.根据权利要求1所述的交通评估方法，其特征还在于，根据公交车的行驶时间与周期，计算各路段的局部坐标与相位差，包括：设定同一线路的公交车的发车间隔相等、公交车到达各个路段的时间间隔相等，为每个路段定义时间坐标，不同路段之间的时间关系用相位表示。4.根据权利要求1所述的交通评估方法，其特征还在于，该方法还包括：通过对所述通行时间的优化，为自动驾驶车辆进行时空轨迹规划的优化。5.根据权利要求1或4所述的交通评估方法，其特征还在于，该方法还包括：为自动驾驶车辆进行时空轨迹规划，包括：只针对一个路段上的自动驾驶车辆进行时空轨迹规划，将得到结果作为下一个路段的初始条件，并对下个路段上的自动驾驶车辆进行时空轨迹规划。6.一种用于公交车与自动驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萌，陈湘冬，郭娅明，林犀，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：