[發明專利]一種自動駕駛下交叉口通行權設置方法有效
| 申請號: | 201810822950.0 | 申請日: | 2018-07-25 |
| 公開(公告)號: | CN108932856B | 公開(公告)日: | 2021-01-01 |
| 發明(設計)人: | 吳偉;劉洋;劉威;杜榮華;龍科軍 | 申請(專利權)人: | 長沙理工大學 |
| 主分類號: | G08G1/08 | 分類號: | G08G1/08;G08G1/081;G08G1/0967 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 410114 湖南省*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 自動 駕駛 交叉口 通行權 設置 方法 | ||
1.一種自動駕駛下交叉口通行權設置方法,其特征在于,該方法包括如下步驟:
步驟1:確定交叉口各進口道、出口道車道數并分別對其編號,將交叉口的內部空間分為若干正方形的小方格并將方格進行編號,確定各方格的坐標范圍;采集車輛所在進口道編號,轉彎方向,到達停車線的預測時刻,輸入交叉口所有的車輛通行路徑壓到的方格以及車輛進入和駛出方格的位置點;
步驟2:建立車輛行駛路徑選擇模型,建立車輛實際到達停車線時刻的計算模型,建立駛入方格的時刻和駛出方格的時刻的計算模型;
步驟3:確保同一個方格在同一時刻只能被一輛車占用,建立多臺車輛占用同一個方格的約束條件公式;
步驟4:以交叉口到達車輛的總延誤最小為目標函數,優化獲得每輛車的最佳出口車道以及通過交叉口的最佳時刻;
所述步驟1包括如下步驟:
步驟11:用參數O表示交叉口進口道,參數D表示交叉口出口道,參數E,W,S,N分別表示東、西、南、北方向,O∈{E,W,S,N},D∈{E,W,S,N};g表示車道上的第g輛車;Oi→Dj表示車輛從O進口道的第i條車道駛向D出口道的第j條車道,不考慮掉頭行駛,因此,在Oi→Dj中,O≠D;每個進口道包含iO條車道,其中iO∈{1,2,…,nO},nO表示O方向進口道最大車道數,每個出口道包含jD條車道,其中jD∈{1,2,…,mD},mD表示D方向出口道最大車道數;車速用參數v表示,考慮車輛在交叉口內部勻速行駛,不能停留;將交叉口分為若干正方形的小方格并進行編號,Rpq表示方格R在x軸和y軸對應的編號分別是p,q;建立直角坐標系,采集每輛車壓過的方格及進入和駛出方格的位置點,表示路徑Oi→Dj上的車輛進入第a個方格Rpq的位置點,則其中a∈{1,2,…,A},A表示進入位置點的總數;表示路徑Oi→Dj駛出第b個方格Rpq的位置點,其中b∈{1,2,…,B},B表示駛出位置點的總數;
所述步驟2中,建立車輛行駛路徑選擇模型,建立車輛實際到達停車線時刻的計算模型,建立駛入方格的時刻和駛出方格的時刻的計算模型,包括如下步驟:
步驟21:進口道車輛左轉和右轉,駛出交叉口的方向已知且確定,因此在駛出方向的所有出口道選擇一條車道駛出,由公式(1)計算;
公式中,為二元變量,表示第g輛車選擇路徑Oi→Dj,即從O方向的第i條進口道行駛到D方向的第j條出口道;表示車輛不從第j條出口道駛出;
當車輛為直行且進口道iO小于等于出口道車道數jD,即iO≤jD時,直行車輛選擇的路徑由公式(2)計算:
當車輛為直行且進口道iO大于出口道jD即iOjD時,進口道比出口道多出的車道上的車輛駛向距離最近的出口道,路徑選擇由公式(3)計算:
步驟22:O方向的第i條進口道上的第g輛車預測到達停車線的時刻用表示,到達停車線的實際時刻用表示,駛離停車線,進入交叉口的時刻用表示;
第g輛車到達停車線的預測時刻大于等于前一輛車g-1駛離停車線的時刻,即則不用排隊等待;若時,則第g輛車不能按預測時刻到達停車線,需要排隊等待,則到達停車線的實際時刻由公式(4)計算;
公式中dv為車輛到交叉口停車線的距離,GOi表示一條進口道上的車輛總數;
當g=1時,即車輛為車道第一輛車時,前方沒有等待通行的車輛,此時實際到達停車線的時刻等于預測到達停車線時刻,由公式(5)計算;
步驟23:第g輛車駛入位置點的時刻用表示,駛出位置點的時刻用表示,駛入第一個位置點的時刻等于車輛離開停車線的時刻,由公式(6)計算:
第g輛車駛入其他位置點的時刻由公式(7)計算:
第g輛車駛出第一個位置點的時刻由公式(8)計算:
第g輛車駛出其他位置點的時刻由公式(9)計算:
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