申请/专利权人：交通运输部公路科学研究所

申请日：2024-02-01

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117671964B

主分类号：G08G1/01

分类号：G08G1/01;G08G1/081;G08G1/087;G08G1/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.26#实质审查的生效;2024.03.08#公开

摘要：本发明涉及一种智能网联环境下基于令牌环的环形交叉口控制方法，属于智能交通技术领域，解决了现有技术中信号的介入会影响驾驶体验、相位限制使得流畅性显著降低、局部或大面积拥堵、优先权判定失效以及忽略行人及非机动车的问题。本发明通过对令牌环的构造实现了实体环形交叉口空间与令牌环令牌空间的对应，同时每辆车与令牌能准确构建唯一的一对一映射，从而保证了每辆车在交叉口内的路权保护范围不被侵犯，保障车辆驾驶员的驾驶体验和道路交通的流畅性，有效避免局部或大面积拥堵，优先权判定明确，保证了行人及非机动车平面过街的权利和安全性，可以实现所有进出口道的分时独立控制。

主权项：1.一种智能网联环境下基于令牌环的环形交叉口控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1.获取上游车辆的信息，计算得到车辆预计到达时间；其中，车辆预计到达时间指上游车辆预计到达其所在上游道路对应下游环形交叉口进口位置的时间；步骤S2.判断是否满足过街条件，若满足则开放过街权限，触发上游车辆控制机制，重新计算得到车辆预计到达时间，行人和或非机动车过街，记录过街所需时间；否则，不开放过街权限，行人和或非机动车等待过街；步骤S3.根据上游车辆的信息，结合环形交叉口内车辆行驶中心线的对应半径，将环形交叉口划分为若干段环路，在每段环路上构建一个令牌，得到令牌序列；步骤S4.将车辆预计到达时间、过街所需时间和令牌序列输入基于令牌环的环形交叉口控制模型，限制前后车辆的相对次序关系，要求每段环路的令牌同一时刻有且仅有一辆车占用，设置控制优化的目标函数为车辆总延误最低，输出令牌指令信息；步骤S5.车辆执行令牌指令信息，更新令牌序列；更新车辆预计到达时间，若车辆预计到达时间充裕则将过街指示信息发送至行人和或非机动车，否则不发送过街指示信息；若行人和或非机动车收到过街指示信息或其过街需求满足过街条件，开放过街权限，行人和或非机动车过街，更新过街所需时间；否则行人和或非机动车等待过街；返回步骤S4；步骤S3具体包括：根据上游车辆的长度信息和环形交叉口内车辆行驶中心线对应半径，将环形交叉口划分为若干段环路，在每段环路上构建一个令牌，再从十二点钟方向左侧第一段环路开始顺时针编号，得到令牌序列；令牌是基于计算机中令牌身份验证思想构建的虚拟信标，用于判断访问的车辆是否具备驶入环形交叉口进口的权限，包括空闲状态或占用状态、占用时间和令牌空间三个基础属性，令牌空间对应于实际环路中的一段空间；令牌环为构建的虚拟环路，用于投影现实环路，令牌在其中传输；拥有令牌的车辆能够使用它访问服务，通过环形交叉口，单一时刻令牌授权给单一车辆或某一车队；步骤S4，基于令牌环的环形交叉口控制模型具体表示为： ； ； ；其中，代表上游道路的序号；代表上游车辆的序号，为车辆预计到达时间，为上游车辆与其所在上游道路对应下游环形交叉口进口位置的相对距离，为第条上游车道中第辆上游车辆的最大车速；为第条上游道路第辆上游车辆的长度信息，为上游车辆的速度信息；为第个上游进口道中第辆上游车辆的预计到达时间；为计算参考时刻第个令牌的圆心角；为经过时间后第个令牌的圆心角；为空闲状态的令牌的空转轮次，表示令牌在绕行过程中等待匹配授权车辆到来前所未被占用的圈数；为角速度，为旋转角，表示空闲状态的令牌旋转过的角度，为统计时刻行人中最后一个完成过街的时间；基于令牌环的环形交叉口控制模型还包括令牌分配状态标志，为0-1变量；当时，表示第辆车辆被指定授予了第个令牌的权限，第辆车辆携带第个令牌在对应的环路内行驶通过环形交叉口最终驶离；当时，表示第辆车辆不被指定授予第个令牌的权限，不被允许占用令牌的令牌空间通过环形交叉口；令牌指令信息包括尾车数据、令牌处于空闲状态的时间和令牌的圆心角。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 交通运输部公路科学研究所 一种智能网联环境下基于令牌环的环形交叉口控制方法

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