【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆巡航控制，具体涉及一种混合交通流的车辆动态并线控制方法及系统。
技术介绍
1、道路匝道并入主线可能会导致严重的交通拥堵或交通事故，是道路安全管理的一个痛难点。国内外提出了一些宏观的主动交通管理方法和微观的动态并线辅助方法来缓解交通拥堵，在改善并线控制方面取得了积极成效，有效提高了并线的机动性和安全性。但具有代表性的主动交通管理方法由于需要额外的特定交通标志和信号系统等问题而受到限制，大多数动态并线辅助方法依赖于高度互联和自动化的交通环境来实现最佳性能，还受到当前运输系统中车辆技术可用性的限制，不同车辆类型的汽车匹配使用的控制策略也不同。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种混合交通流的车辆动态并线控制方法及系统，能够准确配对参与并线的车辆，以此匹配相应的控制策略进行控制，具体技术方案如下：。
2、第一方面，提供了一种混合交通流的车辆动态并线位置定位方法，在第一方面的第一种可实现方式中，包括：
3、确定各主道车辆和各匝道车辆对应的瞬时虚拟轨迹；
4、通过主道车辆和匝道车辆的瞬时虚拟轨迹确定主道车辆与匝道车辆的交叉点坐标，定位主道车辆和匝道车辆的安全并线区域；
5、通过两辆连续主道车辆对应的瞬时虚拟轨迹与匝道车辆的瞬时虚拟轨迹在安全并线区域内的交叉情况确定配对条件；
6、根据确定的所述配对条件对匝道车辆和主道车辆进行配对，确定参与并线的车辆组合；
7、根据车辆组合中匝道车辆
8、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第二种可实现方式中，确定各主道车辆和各匝道车辆对应的瞬时虚拟轨迹，包括：
9、以加速车道终点为原点构建线性参考坐标系，并将加速车道终点上游的车辆的定位位置投影到线性参考坐标系中，确定所有车辆的投影位置；
10、根据相应的投影坐标和瞬时速度确定各车辆对应的瞬时车道速度曲线，并通过相应的瞬时车道速度曲线确定各车辆对应的瞬时虚拟轨迹。
11、结合第一方面的第二种可实现方式，在第一方面的第三种可实现方式中，确定终点上游车辆的投影位置，包括：
12、根据道路中心线的起点和终点在线性参考坐标系中的投影坐标确定垂直向量；
13、通过所述垂直向量和上游车辆的定位位置确定车辆的投影位置。
14、结合第一方面的第二种可实现方式，在第一方面的第四种可实现方式中，确定车辆对应的瞬时车道速度曲线，包括：
15、根据相应的起点和终点在线性参考坐标系中的投影坐标确定加速车道长度；
16、通过投影位置确定车辆对应的实时偏移量，并结合加速车道长度和实时偏移量确定车辆与加速车道终点之间的实时距离；
17、根据所述实时距离和瞬时速度确定车辆对应的瞬时车道速度曲线。
18、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第五种可实现方式中，通过瞬时车道速度曲线确定车辆对应的瞬时虚拟轨迹，包括：
19、根据车辆在当前时间加速车道终点往前的所有前方车辆的位置确定瞬时虚拟轨迹上的预测轨迹点；
20、结合各前方车辆的瞬时速度和实时距离，确定车辆从当前位置行驶至预测轨迹点所需的预期时间间隔，并结合预期时间间隔和当前时间确定预期时间；
21、通过所述预期时间和车辆与加速车道终点之间的实时距离确定车辆对应的瞬时虚拟轨迹。
22、第二方面，提供了一种混合交通流的车辆动态并线控制系统，在第二方面的第一种可实现方式中，包括：
23、虚拟轨迹确定模块，配置为确定各主道车辆和各匝道车辆对应的瞬时虚拟轨迹；
24、并线区域定位模块，配置为通过主道车辆和匝道车辆的瞬时虚拟轨迹确定主道车辆与匝道车辆的交叉点坐标，定位主道车辆和匝道车辆的安全并线区域；
25、配对条件确定模块，配置为通过两辆连续主道车辆对应的瞬时虚拟轨迹与匝道车辆的瞬时虚拟轨迹在安全并线区域内的交叉情况确定配对条件；
26、并线车辆配对模块，配置为根据确定的所述配对条件对匝道车辆和主道车辆进行配对，确定参与并线的车辆组合；
27、车辆并线控制模块，配置为根据车辆组合中匝道车辆和主道车辆的车辆类型匹配相应的控制策略进行并线控制。
28、结合第二方面的第一种可实现方式，在第二方面的第二种可实现方式中，所述虚拟轨迹确定模块包括：
29、车辆投影定位单元，配置为以加速车道终点为原点构建线性参考坐标系，并将加速车道终点上游的车辆的定位位置投影到线性参考坐标系中，确定所有车辆的投影位置；
30、虚拟轨迹确定单元，配置为根据相应的投影坐标和瞬时速度确定各车辆对应的瞬时车道速度曲线，并通过相应的瞬时车道速度曲线确定各车辆对应的瞬时虚拟轨迹。
31、结合第二方面的第二种可实现方式，在第二方面的第三种可实现方式中，所述车辆投影定位单元包括：
32、垂直向量确定单元，配置为根据道路中心线的起点和终点在线性参考坐标系中的投影坐标确定垂直向量；
33、投影位置定位单元，配置为通过所述垂直向量和上游车辆的定位位置确定车辆的投影位置。
34、结合第二方面的第二种可实现方式，在第二方面的第四种可实现方式中，所述虚拟轨迹确定单元包括：
35、长度确定子单元，配置为根据相应的起点和终点在线性参考坐标系中的投影坐标确定加速车道长度；
36、距离确定子单元，配置为通过投影位置确定车辆对应的实时偏移量，并结合加速车道长度和实时偏移量确定车辆与加速车道终点之间的实时距离；
37、曲线确定子单元，配置为根据所述实时距离和瞬时速度确定车辆对应的瞬时车道速度曲线。
38、结合第二方面的第二种可实现方式，在第二方面的第五种可实现方式中所述虚拟轨迹确定单元包括：
39、轨迹点预测子单元，配置为根据车辆在当前时间加速车道终点往前的所有前方车辆的位置确定瞬时虚拟轨迹上的预测轨迹点；
40、时间预期子单元，配置为结合各前方车辆的瞬时速度和实时距离，确定车辆从当前位置行驶至预测轨迹点所需的预期时间间隔，并结合预期时间间隔和当前时间确定预期时间；
41、轨迹确定子单元，配置为通过所述预期时间和车辆与加速车道终点之间的实时距离确定车辆对应的瞬时虚拟轨迹。
42、有益效果：采用本专利技术的混合交通流的车辆动态并线控制方法及系统，通过车辆对应的瞬时虚拟轨迹，可以确定车辆在未来时间段内的位置轨迹，基于各车辆的瞬时虚拟轨迹，通过各车辆的瞬时虚拟轨迹可以精准预测匝道车辆与主道车辆的安全并线区域，以及确定主道车辆和匝道车辆在安全并线区域中的交叉情况，以此配对参与并线控制的主道车辆和匝道车辆。最终根据主道车辆和匝道车辆的车辆类型匹配相应的控制策略进行并线控制。
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1.一种混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，确定各主道车辆和各匝道车辆对应的瞬时虚拟轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，确定终点上游车辆的投影位置，包括：
4.根据权利要求2所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，确定车辆对应的瞬时车道速度曲线，包括：
5.根据权利要求2所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法法，其特征在于，通过瞬时车道速度曲线确定车辆对应的瞬时虚拟轨迹，包括：
6.一种混合交通流的车辆动态并线控制系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的混合交通流的车辆动态并线控制系统，其特征在于，所述虚拟轨迹确定模块包括：
8.根据权利要求7所述的混合交通流的车辆动态并线控制系统，其特征在于，所述车辆投影定位单元包括：
9.根据权利要求7所述的混合交通流的车辆动态并线控制系统，其特征在于，所述虚拟轨迹确定单元包括：
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【技术特征摘要】
1.一种混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，确定各主道车辆和各匝道车辆对应的瞬时虚拟轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，确定终点上游车辆的投影位置，包括：
4.根据权利要求2所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法，其特征在于，确定车辆对应的瞬时车道速度曲线，包括：
5.根据权利要求2所述的混合交通流的车辆动态并线控制方法法，其特征在于，通过瞬时车道速度曲线确定车...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄永刚，阙超宁，覃琳，王亚楠，莫隆羡，付立家，杨友盛，万利，王伟奇，吴涛，黄华豪，杨桪，高旭，徐少林，
申请(专利权)人：广西计算中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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