一种客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法技术

客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法，能够在有效保障自动驾驶车辆行驶安全的同时，提升高速公路的利用率和通行效率，有效解决了静态设置自动驾驶专用道造成的道路空间资源浪费问题。包括以下步骤：(1)高速公路通道拓扑图提取；(2)OD交通需求分级标准确定；(3)备选自动驾驶专用道布局方案确定；(4)高速公路路段阻抗函数构建；(5)基于用户均衡分配的自动驾驶专用道布局方案比选；(6)自动驾驶专用道优化布局方案确定。专用道优化布局方案确定。专用道优化布局方案确定。

【技术实现步骤摘要】
一种客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法


[0001]本专利技术属于智能交通的
，具体地涉及一种客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展，高速公路通车里程不断增加，高速公路交通量增长迅速。在目前高速公路交通流组成中，部分高速公路货车所占比例较大，且呈现增长趋势。大部分高速公路平均交通量中载货车比例在25％以上，高的可达60％。但由于客货车辆自身的机动性能差异，载重货车在动力性能方面远落后于小客车，混行交通流就暴露出其不合理性，在高速公路上自由行驶的载货车(60
‑
90km/h)与高速行驶的小轿车(100
‑
140km/h)形成明显的速度差。这种速度差大的交通流不仅容易在交通干道形成交通拥堵源，而且客货速度差别的范围愈大，则超车就愈多，容易造成高速行驶车辆追尾事故，从而引发偶发性交通拥堵，致使客货车同时处于低速行驶状态极大地降低了通行效率，严重影响到高速公路道路通行能力和运输效率。因此，近年来国内外开展了客货分离的高速公路建设，客车和货车分线行驶，消除了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)高速公路通道拓扑图提取；(2)OD交通需求分级标准确定；(3)备选自动驾驶专用道布局方案确定；(4)高速公路路段阻抗函数构建；(5)基于用户均衡分配的自动驾驶专用道布局方案比选；(6)自动驾驶专用道优化布局方案确定。2.根据权利要求1所述的客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将高速公路通道单方向按车流方向抽象成有向图，将高速公路通道的起点、终点以及中间经过的收费站、互通枢纽等抽象为有向图的节点，则两个节点之间的连线为高速公路路段。3.根据权利要求2所述的客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法，其特征在于：所述步骤(2)中，根据标准JTG B01
‑
2014，当高速公路路段流量与路段通行能力之比小于等于0.55时，交通流处于自由流状态；当高速公路路段流量与路段通行能力之比大于0.55且小于等于0.9时，交通流处于稳定流状态；当高速公路路段流量与路段通行能力之比大于0.9时，交通流处于拥堵流状态；具体计算公式如下：路段L
k
的交通流状态为(2.1)低需求阈值确定方法当同一时间周期内，高速公路通道中有10％以上路段的时，则将该时间周期对应的OD小时交通需求定义为低需求阈值；或者当存在某一个路段在连续3个时间周期内，该路段的均大于0.55时，则将出现的第一个时间周期所对应的OD小时交通需求定义为低需求阈值；(2.2)中需求阈值确定方法当存在同一时间周期内高速公路通道中有10％以上路段的时，则将该时间周期对应的OD小时交通需求定义为中需求阈值；或者当存在某一个路段在连续3个时间周期内，该路段的均大于0.9时，则将出现的第一个时间周期所对应的OD小时交通需求定义为中需求阈值；(2.3)高需求阈值确定方法
当存在同一时间周期内高速公路通道中有10％以上路段的则将该时间周期对应的OD小时交通需求定义为高需求阈值；或者当存在某一个路段在连续3个时间周期内，该路段的均大于1.0，则将出现的第一个时间周期所对应的OD小时交通需求定义为高需求阈值。4.根据权利要求3所述的客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法，其特征在于：所述步骤(3)中，假设客货分离高速公路单向有N个车道，当自动驾驶车辆渗透率小于100％时，则每个路段对应的自动驾驶专用道布局方案为N种，可以选择设0条、1条、
…
、N
‑
1条专用道；基于交通冲突理论，为了尽可能减少换道引起的交通冲突频率，选择内侧车道作为自动驾驶专用道。5.根据权利要求4所述的客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法，其特征在于：所述步骤(3)中，在同一交通运行状态对应的时间段内，各路段对应的自动驾驶专用道布局方案一样。6.根据权利要求5所述的客货分离高速公路自动驾驶专用道时空布局方法，其特征在于：所述步骤(4)包括以下分步骤：(4.1)车辆安全车头时距确定设自动驾驶车辆渗透率为p，则人工驾驶车辆比例为1
‑
p；设自动驾驶车辆跟驰自动驾驶车辆的安全车头时距为T
c
，自动驾驶车辆跟驰人工驾驶车辆的安全车头时距为T
ch
，人工驾驶车辆跟驰自动驾驶车辆的安全车头时距为T
hc
，人工驾驶车辆跟驰人工驾驶车辆的安全车头时距为T
h
，当自动驾驶车跟驰自动驾驶车(C
‑
C)时，两车之间基本可实现驾驶行为的同步变化，自动驾驶车辆之间的安全车头时距T
c
很小，当前车为人工驾驶车，后车为自动驾驶车(C
‑
H)时，该跟驰模型下的车辆安全车头时距比人工驾驶车要小，但比自动驾驶车跟驰自动驾驶车下的车辆安全车头时距要大，T
c
＜T
ch
＜T
h
当前车为自动驾驶车，后车为人工驾驶车(H
‑
C)时，H
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：牛树云，周新波，丁晓岩，穆明浩，甘泉，李茜瑶，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：