一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法技术

本发明专利技术提供了一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法，搭载智能车载设备的目标车辆进入引导区间后，能够接收到路口信号灯传递的的信号配时和当前相位等信息，并利用当前灯色剩余时间、当前车速、车辆距停止线距离等参数，判断车辆能否匀速或通过变化车速，平稳且不停车通过交叉口。本发明专利技术所述的交叉口平滑车速引导方法，通过对进入交叉口引导区间的车辆进行车速引导，尽可能做到不停车通过交叉口，减少等待时间，提高通行效率，同时利用s形加减速算法，使得速度曲线平滑，提高驾驶平稳性。提高驾驶平稳性。提高驾驶平稳性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法


[0001]本专利技术属于智能交通
，尤其是涉及一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的飞速发展，汽车保有量也迅速增加，使得交通拥堵与环境污染的问题逐渐凸显。为了解决这些问题，各国开始大力发展智能交通系统，其中车路协同系统逐渐成为研究热点。车路协同是指采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上，开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。
[0003]道路交通中，信号交叉口是交通延误最大的地方之一，提高交叉口通行效率，能大大提高路段的通行效率。因此本专利技术选取交叉口为研究对象，对进入交叉口的车辆进行车速引导，做到不停车通过交叉口，减少频繁制动和速度突变带来的影响。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法，以提高交叉口通行效率，提高路段的通行效率。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法，包括以下步骤：
[0007]S1、目标车辆进入引导区间，通过V2X通信技术，目标车辆与信号灯进行信息交互，判断当前信号灯的颜色，若为绿色则执行步骤二，若为黄色或红色则执行步骤四；
[0008]S2、根据绿灯的剩余时间t
g
、目标车辆行驶至停止线的时间t
a
，判断目标车辆行驶至停止线的时间是否小于绿灯剩余的时间，若t
a
≤t
g
，则目标车辆匀速通过停止线，输出建议车速v0；
[0009]S3、若t
a
＞t
g
，目标车辆加速行驶，以变加速a
a
加速到最高限速v
max
，并根据加速行驶的距离计算目标车辆到达停止线的时间t
b
，若t
b
≤t
g
，则车辆加速通过，否则停车等待；
[0010]S4、根据红灯的剩余时间t
r
、目标车辆驶至停止线的时间t
c
，判断目标车辆行驶至停止线的时间是否大于红灯剩余的的时间，若t
c
＞t
r
，则目标车辆匀速通过停止线，输出建议车速；
[0011]S5、若t
c
≤t
r
，目标车辆减速行驶，以变减速a
d
减速到最低限速v
min
，并根据减速行驶的距离计算目标车辆达到停止线的时间t
d
，若t
r
＜t
d
，则车辆减速通过，否则停车等待。
[0012]进一步的，步骤S2中，目标车辆行驶至停止线的时间为：t
a
＝L/v0，其中L为目标车辆距停止线的距离；v0为目标车辆进入到引导区间时的速度。
[0013]进一步的，步骤S3中目标车辆到达停止线的时间t
b
的公式如下：
其中，v
max
为道路最高限速，T
b1
为加加速行驶的时间，T
b2
为匀加速行驶的时间，T
b3
为减加速行驶的时间，S3为变加速过程行驶的位移距离。
[0014]进一步的，步骤S3中变加速a
a
利用s形加减速曲线算法求得，具体运算如下：由于加速度是变化的，因此引入恒定值加加速J1；
[0015][0016]其中：T
k
＝t
k
‑
t
k
‑1，Tk为每个阶段持续的时间，τ
k
＝t
‑
t
k
，表示当前时刻在第k个阶段持续的时间，加加速J1恒定且T1＝T3。
[0017]进一步的，步骤S3中绿灯加速过程中，为了使速度曲线平滑过渡，速度v0先经过加加速达到v1，再经过匀加速达到v2，最后再经过减加速达到v3；
[0018][0019]其中，v3＝v
max
；
[0020]步骤S3中绿灯加速过程中，每个时刻t行驶的距离为S，具体如下：
[0021][0022]进一步的，步骤S4中，目标车辆行驶至停止线的时间为：t
a
＝L/v0，其中L为目标车辆距停止线的距离；v0为目标车辆进入到引导区间时的速度。
[0023]进一步的，步骤S5中目标车辆达到停止线的时间t
d
公式如下：v
min
为道路最低限速，T
d1
为加减速行驶的时间，T
d2
为匀减速行驶的时间，T
d3
为减减速行驶的时间，S
d3
为变减速过程行驶的位移。
[0024]进一步的，步骤S5中变减速a
b
利用s形加减速曲线算法求得，具体运算如下：由于减速度是变化的，因此引入恒定值减速度J2；
[0025][0026]进一步的，步骤S5中红灯加速过程，为了使速度曲线平滑过渡，速度v0先经过加减速达到v1，再经过匀减速达到v2，最后再经过减减速达到v3；
[0027][0028]其中，v3＝v
min
；
[0029]步骤S5中红灯过程，每个时刻t行驶的距离为S，具体如下：
[0030][0031]相对于现有技术，本专利技术所述的一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法具有以下有益效果：
[0032]本专利技术所述的一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法，通过对进入交叉口引导区间的车辆进行车速引导，尽可能做到不停车通过交叉口，减少等待时间，提高通行效率，同时利用s形加减速算法，使得速度曲线平滑，提高驾驶平稳性。
附图说明
[0033]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0034]图1为本专利技术实施例所述的一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法流程图；
[0035]图2为本专利技术实施例所述的一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法仿真场景图；
[0036]图3为本专利技术实施例所述的绿灯加速下速度曲线图；
[0037]图4为本专利技术实施例所述的红灯减速下速度曲线图。
具体实施方式
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、
“
前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法，其特征在于包括以下步骤：S1、目标车辆进入引导区间，通过V2X通信技术，目标车辆与信号灯进行信息交互，判断当前信号灯的颜色，若为绿色则执行步骤S2，若为黄色或红色则执行步骤S4；S2、根据绿灯的剩余时间t
g
、目标车辆行驶至停止线的时间t
a
，判断目标车辆行驶至停止线的时间是否小于绿灯剩余的时间，若t
a
≤t
g
，则目标车辆匀速通过停止线，输出建议车速v0；S3、若t
a
＞t
g
，目标车辆加速行驶，以变加速a
a
加速到最高限速v
max
，并根据加速行驶的距离计算目标车辆到达停止线的时间t
b
，若t
b
≤t
g
，则车辆加速通过，否则停车等待；S4、根据红灯的剩余时间t
r
、目标车辆驶至停止线的时间t
c
，判断目标车辆行驶至停止线的时间是否大于红灯剩余的的时间，若t
c
＞t
r
，则目标车辆匀速通过停止线，输出建议车速；S5、若t
c
≤t
r
，目标车辆减速行驶，以变减速a
d
减速到最低限速v
min
，并根据减速行驶的距离计算目标车辆达到停止线的时间t
d
，若t
r
＜t
d
，则车辆减速通过，否则停车等待。2.根据权利要求1所述的一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法，其特征在于：步骤S2中，目标车辆行驶至停止线的时间为：t
a
＝L/v0，其中L为目标车辆距停止线的距离；v0为目标车辆进入到引导区间时的速度。3.根据权利要求1所述的一种基于V2X的交叉口平滑车速引导方法，其特征在于：步骤S3中目标车辆到达停止线的时间t
b
的公式如下：其中，v
max
为道路最高限速，T
b1
为加加速行驶的时间，T
b2
为匀加速行驶的时间，T

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志新，郭蓬，王梦丹，杨建森，蔡聪，许扬眉，张登权，何佳，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：