智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法和系统。其中，方法包括：获取高速公路上车道数量减小后的平稳区车速V

【技术实现步骤摘要】
智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法和系统


[0001]本专利技术实施例涉及智能交通控制
，尤其涉及一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法和系统。

技术介绍

[0002]随着5G、人工智能、大数据、云计算、传感器、自动驾驶、车路协同和车联网等技术的发展成熟，车辆的智能化、网联化程度越来越高，智能网联车辆在实际道路的占比逐步提升，若将来所有车辆均具备网联功能，在道路通行能力保持不变的情况下，可使得道路的通行效率有所提升。但对于车道变窄路段，由于其道路通行能力的减小，在上游路段交流量不变的情况下，若不能对车辆速度进行合理的控制，则更易存在较大的安全风险，进而导致事故的发生。
[0003]CN203070533U提供了一种高速公路瓶颈路段可变限速控制系统，当高速公路出现瓶颈路段时，分路段设置可变限速标志牌，由交通控制机 根据检测的实时交通流量利用二次规划算法结合速度约束条件求解各路段的最优限速值发送给各可变限速标志牌进行显示，以提醒司机合理安排车速。CN110619758A提供了一种自动驾驶车辆的车道选择方法、系统及车辆，在匝道变窄的情况下对自动驾驶车辆的车道选择进行规划，使所选车道更加符合人的驾驶习惯，避免大幅度跨道。
[0004]其中，CN203070533U仅对路段实现了可变限速提醒，同一路段内所有车辆的提醒策略是一样的；而CN110619758A仅实现了车道选择，并未涉及车辆的速度控制。两件专利均没有实现对车辆减速的精确控制，且并不能保证减速到安全速度。

技术实现思路
r/>[0005]本专利技术实施例提供一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法和系统，针对车道变窄区域的上游车辆，根据每一辆车的行驶信息为车辆提供精准减速策略，确保车辆及时减速到安全速度。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法，其中，在高速公路车道数量减小的路段，将上游用于控制车辆减速到特定速度的区域划分为驾驶员反应区、减速区和过渡区，其中，减速区反映了车辆在及时减速的情况下减速到特定速度需要的距离，过渡区反映了车辆在未及时减速的情况下、驶出减速区后继续减速到特定速度需要的距离：所述方法包括：获取高速公路上车道数量减小后的平稳区车速V
平稳
；当车辆驶入所述平稳区上游一定区域时，对车辆开启减速控制，使车辆减速到V
平稳
后驶入所述平稳区，其中，所述一定区域包括根据最高车速和最低减速度确定的第一驾驶员反应区、第一减速区和第一过渡区，且能够为车辆减速到V
平稳
提供充足的距离，所述最低减速度指减速度大于0时的最小值；
具体的减速控制方式包括：根据实际车速和最低减速度，实时确定每一时刻对应的第二驾驶员反应区、第二减速区和第二过渡区；当一时刻的车辆位置与所述一时刻对应的第二驾驶员反应区的起始位置重合时，提醒驾驶员减速；车辆继续行驶，当另一时刻的车辆位置与所述另一时刻对应的第二减速区的起始位置重合时，检测车辆在所述另一时刻的减速度是否为0；如果是，再次提醒驾驶员减速；车辆继续行驶，当又一时刻的车辆位置与所述又一时刻对应的第二过渡区的起始位置重合时，检测车辆在所述又一时刻的速度是否达到V
平稳
，如果否，直接控制车辆进行减速。
[0007]第二方面，本专利技术实施例提供一种控制设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述的智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法。
[0008]第三方面，本专利技术实施例提供一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制系统，包括：车载设备，用于提供车辆信息，包括车辆位置、车速、减速度；路侧设备，用于提供道路信息，包括道路车道数量；上述控制设备，用于根据所述车辆信息和道路信息，辅助控制车辆运行；通信设备，用于实现所述控制设备、车载设备和路侧设备之间的通信。
[0009]本专利技术实施例本提供一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法，根据车辆行驶规律将车道变窄路段上游的车辆减速区划分为驾驶员反应区、减速区和过渡区，对车辆进行分阶段、分区域减速控制，充分保证车辆以安全速度驶入平稳区。具体的，首先根据当前路段的最高车速和最低减速度计算长度最长的三个区域，确定对车辆进行减速控制相关计算的开启时机，实现减速控制策略与路段的匹配；然后实时计算每一时刻对应的三个区域，在不同区域执行不同的减速控制，实现了减速控制策略与车辆、时刻的匹配；从而对特定路段、每一车辆、每一时刻进行精准减速控制，有效降低车道变窄路段安全风险，缓解交通拥堵，有效提升路网运行效率。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本专利技术实施例提供的一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制系统的结构示意图。
[0012]图2是本专利技术实施例提供的一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法的流程图。
[0013]图3为本专利技术实施例提供的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0015]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0016]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0017]本专利技术实施例提供一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法。为了说明该方法，优先介绍实现该方法的系统架构。图1是本专利技术实施例提供的一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括车载设备、路侧设备、控制设备和通信设备，且当前路段下的所有车辆均为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能网联环境下车道变窄路段风险预警控制方法，其特征在于，在高速公路车道数量减小的路段，将上游用于控制车辆减速到特定速度的区域划分为依次排列的驾驶员反应区、减速区和过渡区，其中，减速区反映了车辆在及时减速的情况下减速到特定速度需要的距离，过渡区反映了车辆在未及时减速的情况下、驶出减速区后继续减速到特定速度需要的距离：所述方法包括：获取高速公路上车道数量减小后的平稳区车速V
平稳
；当车辆驶入所述平稳区上游一定区域时，对车辆开启减速控制，使车辆减速到V
平稳
后驶入所述平稳区，其中，所述一定区域包括根据最高车速和最低减速度确定的第一驾驶员反应区、第一减速区和第一过渡区，能够为车辆减速到V
平稳
提供充足的距离，所述最低减速度指减速度大于0时的最小值；具体的减速控制方式包括：根据实际车速和最低减速度，实时确定每一时刻对应的第二驾驶员反应区、第二减速区和第二过渡区；当一时刻的车辆位置与所述一时刻对应的第二驾驶员反应区的起始位置重合时，提醒驾驶员减速；车辆继续行驶，当另一时刻的车辆位置与所述另一时刻对应的第二减速区的起始位置重合时，检测车辆在所述另一时刻的减速度是否为0；如果是，再次提醒驾驶员减速；车辆继续行驶，当又一时刻的车辆位置与所述又一时刻对应的第二过渡区的起始位置重合时，检测车辆在所述又一时刻的速度是否达到V
平稳
，如果否，直接控制车辆进行减速。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，驾驶员反应区长度L
反应
的计算公式为：（1）其中，V
实际
表示计算时刻的实际车速，T
反应
为驾驶员反应时间；减速区长度的计算公式为：（2）其中，
减速
表示减速区的减速度，表征了车辆在减速区确实采取了减速措施时至少能够达到的减速效果；过渡区长度L
过渡
的计算公式为：（3）其中，
过渡
表示过渡区的减速度，表征了车辆在过渡区确实采取了减速措施时至少能够达到的减速效果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述当车辆驶入所述平稳区上游一定区域时，对车辆开启减速控制之前，还包括：从所述平稳区开始逐步向上游延伸，依次获取各路段的平均车速；
如果出现多个连续路段的平均车速保持稳定，将所述多个连续路段识...

【专利技术属性】
技术研发人员：高剑，汪林，卢立阳，黄烨然，李婉君，郭宇奇，李茜瑶，牛树云，李恒煜，朱杰锐，尹升，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
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