【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及智能交通控制領域，具體涉及一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法、系統(tǒng)、計算機及存儲介質。
技術介紹
1、隨著智能交通技術的發(fā)展，智能網聯(lián)車道作為交通領域的一項新興技術，已經開始在一些城市得到應用。智能網聯(lián)車道具有獨立的車道和交通信號控制系統(tǒng)，可以提高車輛通行效率和道路安全性。然而，在下匝道車輛駛離智能網聯(lián)車道時，由于車流量大、換道頻繁等因素，交通擁堵和事故風險會增加。因此，需要提出一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法、系統(tǒng)、計算機及存儲介質，以確保交通的安全和暢通。
技術實現(xiàn)思路
1、專利技術目的，為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本專利技術目的在于提出一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法、系統(tǒng)、計算機及存儲介質，首先采集道路交通流信息，以控制范圍內的車輛加速度、位置作為基本信息，計算控制范圍內目標車輛的禮貌系數(shù)和換道增益，判斷目標車輛是否能夠換道，并確定目標車輛的后續(xù)駕駛目標，保障車輛安全、高效、平穩(wěn)地行駛。
2、技術方案：為解決上述技術問題，本專利技術提出一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，該方法包括如下步驟：
3、(1)采集智能網聯(lián)車道和目標車道的道路交通流信息，所述目標車道為智能網聯(lián)車道上的下匝道車輛換道匯入的車道；
4、(2)預測智能網聯(lián)車道內下匝道車輛a換道完成后的加速度
5、(3)計算車輛a換道時的系數(shù)p(x)；
6、(4)根據(jù)步驟(2)中的加速度和步驟(3)
7、(5)根據(jù)步驟(4)中的判斷結果，控制車輛a的駕駛行為；如果則允許換道，換道持續(xù)時間為δt；如果則不允許換道，并繼續(xù)跟隨前方車輛在當前車道行駛。
8、進一步的，步驟(1)中，所述道路交通流信息包括：智能網聯(lián)車道下匝道車輛a的行駛速度vsv、期望速度vf,sv，車輛前保險杠中心坐標(xsv，ysv)、車輛長度lsv、車輛最大加速度asv、舒適減速度bsv，車輛安全換道時間間隔tsv、車輛靜止安全間距s0,sv、控制區(qū)域長度cl、控制區(qū)域內的換道分級控制臨界預設的縱坐標x1、x2和x3。
9、進一步的，步驟(2)中，智能網聯(lián)車道內車輛a的預測加速度考慮了目標車道和原始車道上車輛a的所有后車，計算公式如下：
10、
11、式中，vsv(t)、vf,sv、xsv(t)、lsv、asv、bsv、tsv、s0,sv分別表示t時刻車輛a的行駛速度、期望速度、縱坐標、車輛長度、最大加速度、舒適減速度、安全換道時間間隔、車輛靜止安全間距，sc為目標車道和原始車道上車輛a的所有后車的集合，m為目標車道上車輛a所有后車的數(shù)量，n為原始車道上車輛a所有后車的數(shù)量，vk(t)表示t時刻集合sc中第k輛車的行駛速度，xlv(t)表示t時刻目標車道上車輛a前車的縱坐標，δ為加速度指數(shù)，δ＞0。
12、進一步的，步驟(3)中，所述系數(shù)p(x)隨著車輛a與下匝道出口之間距離的變化而改變，其計算方法如下：
13、
14、式中，x為車輛a運行過程中的縱坐標。
15、進一步的，步驟(5)中，車輛a的換道增益計算公式如下：
16、
17、式中，usv為車輛a的換道總效益，asv分別為車輛a換道之后和換道之前的加速度，fv、pfv分別為原始車道、目標車道上控制范圍內的后車集合，no為原始車道上控制范圍內的后車數(shù)量，nt為目標車道上控制范圍內的后車數(shù)量，分別為車輛a換道之后和換道之前fv和pfv集合中第i輛車的加速度。
18、進一步的，步驟(5)中，如果車輛a可以進行換道，在換道持續(xù)時間[0,δt]內，將在目標車道相同縱向位置處生成虛擬車輛a'，虛擬車輛a'的縱向加速度將根據(jù)目標車道前車進行計算，保證車輛a的縱向加速度和虛擬車輛a'的縱向加速度相同，在到達安全換道時間間隔tsv以后，目標車輛則直接移動到虛擬車輛a'的位置上。
19、進一步的，所述虛擬車輛a'的縱向加速度計算公式如下：
20、
21、式中，vsv'(t)、vf,sv'、xsv'(t)、lsv'、asv'、bsv'、tsv'、s0,sv'分別表示t時刻虛擬車輛a'的行駛速度、期望速度、縱坐標、車輛長度、最大加速度、舒適減速度、安全換道時間間隔、車輛靜止安全間距，xlv′(t)表示t時刻虛擬車輛a'前車的縱坐標，vlv′(t)表示t時刻虛擬車輛a'前車的行駛速度，δ為加速度指數(shù)，δ＞0。
22、此外，本專利技術提出一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如下模塊：
23、采集模塊，集智能網聯(lián)車道和目標車道的道路交通流信息，所述目標車道為智能網聯(lián)車道上的下匝道車輛換道匯入的車道；
24、加速度預測模塊，預測智能網聯(lián)車道內下匝道車輛a換道完成后的加速度
25、
26、信息計算模塊，計算車輛a換道時的系數(shù)p(x)；
27、閾值判斷模塊，計算車輛a的換道增益usv，判斷車輛a的換道增益usv是否大于給定的閾值
28、車輛控制模塊，如果則允許換道，換道持續(xù)時間為δt；如果則不允許換道，繼續(xù)跟隨前方車輛在當前車道行駛。
29、此外，本專利技術提出一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)任一所述方法的步驟。
30、此外，本專利技術提出一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)任一所述方法的步驟。
31、有益效果，與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的技術方案具有如下的有益技術效果：
32、本專利技術公開了一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法、系統(tǒng)、計算機及存儲介質，充分考慮當前車道智能網聯(lián)車道和目標車道的屬性特征和交通流特征，科學有效地對換道車輛進行分級控制，提高下匝道車輛換道效率，減少換道車輛對其他車輛的影響，有效保障下匝道瓶頸路段車流通行效率和行車安全水平。
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1.一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，步驟(1)中，所述道路交通流信息包括：智能網聯(lián)車道下匝道車輛A的行駛速度vSV、期望速度vf,SV，車輛前保險杠中心坐標(xSV，ySV)、車輛長度LSV、車輛最大加速度ASV、舒適減速度bSV，車輛安全換道時間間隔TSV、車輛靜止安全間距s0,SV、控制區(qū)域長度Cl、控制區(qū)域內的換道分級控制臨界預設的縱坐標x1、x2和x3。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，步驟(2)中，智能網聯(lián)車道內車輛A的預測加速度考慮了目標車道和原始車道上車輛A的所有后車，計算公式如下：
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，步驟(3)中，所述系數(shù)p(x)隨著車輛A與下匝道出口之間距離的變化而改變，其計算方法如下：
5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在
6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，步驟(5)中，如果車輛A可以進行換道，在換道持續(xù)時間[0,Δt]內，將在目標車道相同縱向位置處生成虛擬車輛A'，虛擬車輛A'的縱向加速度將根據(jù)目標車道前車進行計算，保證車輛A的縱向加速度和虛擬車輛A'的縱向加速度相同，在到達安全換道時間間隔TSV以后，目標車輛則直接移動到虛擬車輛A'的位置上。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，所述虛擬車輛A'的縱向加速度計算公式如下：
8.一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制系統(tǒng)，其特征在于：包括：
9.一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權利要求1至7中任一所述方法的步驟。
10.一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1至7中任一所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，步驟(1)中，所述道路交通流信息包括：智能網聯(lián)車道下匝道車輛a的行駛速度vsv、期望速度vf,sv，車輛前保險杠中心坐標(xsv，ysv)、車輛長度lsv、車輛最大加速度asv、舒適減速度bsv，車輛安全換道時間間隔tsv、車輛靜止安全間距s0,sv、控制區(qū)域長度cl、控制區(qū)域內的換道分級控制臨界預設的縱坐標x1、x2和x3。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，步驟(2)中，智能網聯(lián)車道內車輛a的預測加速度考慮了目標車道和原始車道上車輛a的所有后車，計算公式如下：
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，步驟(3)中，所述系數(shù)p(x)隨著車輛a與下匝道出口之間距離的變化而改變，其計算方法如下：
5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于交通仿真的智能網聯(lián)車道換道分級控制方法，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王昊，董長印，陳雨佳，呂科赟，
申請(專利權)人：南京智城科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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