一种智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法

技术领域

本发明涉及智能交通系统中车路协同与安全控制技术领域，特别涉及一种智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法。

背景技术

无控交叉口未设置任何管控措施，车辆在无控交叉口处行驶时无章可循，尤其在视线不良的无控交叉口发生事故更为严重，其中车辆跟随追尾交通事故问题层出不穷，以往针对交叉口车辆通行安全问题的研究主要集中在人、车、路、交通环境等交通影响因素及其与交通事故关系分析及各方向车辆间的冲突分析，以此为依据改善道路设计、加强交通管控措施等，或者在车辆上安装主被动安全装置以此来提高道路行车安全，但传统的设计、控制和管理技术只能在一定程度上减少交通流的冲突数或降低冲突的严重程度，并不能有效地防止事故的发生，无法达到交叉口安全效益最优，更难以在本质上解决交通问题，无法提高无控交叉口安全水平。随着电子信息和无线通信技术的迅速发展与应用，以车车、车路通信为基础的“车路协同”系统已成为解决交通问题的有效手段，车路协同环境下，车车、车路进行信息交互，车流通行引导，大大提高行车安全系数，能有效避免车辆跟随发生追尾碰撞事故。

发明内容

本发明能够解决现有技术存在的车辆跟随引导问题，提供一种智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法，基于现有智能车路协同环境下无控交叉口车辆通行引导系统，实现在无控交叉口，提高左转车辆通行效率，降低左转车追尾交通事故，提高无控交叉口跟随通行安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法，包括如下步骤：

步骤1、采集自身车辆的位置和速度信息，实时检测交叉口通信区域内各车道车辆数量及运行信息；

车载单元实时采集自身车辆的位置和速度信息，路侧单元实时检测交叉口通信区域内各车道车辆数量及通过采集车辆转向灯信号，传递车辆行驶方向信息；当进入交叉口通信区域时，车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间进行信息的交互，分析车辆与相同方向车辆运行信息及与相邻方向车辆运行信息。

步骤2、统计与左转车冲突车流的通行权；

各方向直行机动车具备第一通行权；右侧左转机动车具备第二通行权；本向左转机动车与对向左转机动车具备第三通行权；左侧左转机动车具备第四通行权。

步骤3、根据车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间交互的信息，计算左转车跟随通行速度；

步骤3.1、根据车辆的通行权，车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间交互的信息，当前车通过交叉口时，判断有无冲突车辆，不存在机动车可穿越空挡，计算左转车前后车辆跟随通行速度；

左转车在t时刻进入交叉口，由车载单元与路侧单元进行信息交互，得到左转车i位置x

根据前后车位置信息，保持安全距离情况下，可推算出左转车跟随通行速度，具体左转车跟随通行速度引导计算方法为：

根据上述表达式，推算出左转车跟随通行速度

式中：x

步骤3.2、根据判断有无冲突车辆，存在机动车可穿越空挡，计算左转车前后车辆跟随通行速度；

前车已通过交叉口，对向机动车穿越空挡通行，根据通行权分析，后车在反应延迟时间τ

步骤4、根据车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间进行信息的交互，引导左转车按照跟随速度，安全通过无控交叉口。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法，充分利用了智能车路协同环境下的信息交互，可以有效解决或缓解无控交叉口左转车跟随通行交通安全问题，使车辆尽量在不发生交通追尾的状态下通过交叉口，从而提升通行效率与舒适性。

附图说明

图1是本发明提供的智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法示意图。

图2是本发明提供的智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例中，一种智能车路协同无控交叉口左转车跟随通行引导方法，基于现有的智能车路协同环境下无控交叉口车辆通行引导系统实现，具体包括以下步骤：

步骤1、采集自身车辆的位置和速度信息，实时检测交叉口通信区域内各车道车辆数量及运行信息；

车载单元实时采集自身车辆的位置和速度信息，路侧单元实时检测交叉口通信区域内各车道车辆数量及通过采集车辆转向灯信号，传递车辆行驶方向信息；当进入交叉口通信区域时，车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间进行信息的交互，分析车辆与相同方向车辆运行信息及与相邻方向车辆运行信息。

步骤2、统计与左转车冲突车流的通行权；

各方向直行机动车具备第一通行权；右侧左转机动车具备第二通行权；本向左转机动车与对向左转机动车具备第三通行权；左侧左转机动车具备第四通行权。

步骤3、根据车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间交互的信息，计算左转车跟随通行速度与安全距离；

步骤3.1、根据车辆的通行权，车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间交互的信息，当前车通过交叉口时，判断有无冲突车辆，不存在机动车可穿越空挡，计算左转车前后车辆跟随通行速度；

左转车在t时刻进入交叉口，由车载设备与路侧单元进行信息交互，得到左转车i位置x

根据前后车位置信息，保持安全距离情况下，可推算出左转车跟随通行速度，具体左转车跟随通行速度引导计算方法为：

根据上述表达式，推算出左转车跟随通行速度

式中：x

步骤3.2、根据判断有无冲突车辆，存在机动车可穿越空挡，计算左转车前后车辆跟随通行速度；

当前车通过交叉口时，存在机动车穿越空挡，前车已通过交叉口，对向机动车穿越空挡通行，根据通行权分析，后车在反应延迟时间τ

步骤4、根据车载单元与路侧单元、车载单元与车载单元之间进行信息的交互，引导左转车按照跟随速度，安全通过无控交叉口。

现有的智能车路协同环境下无控交叉口车辆通行引导系统，包括路侧单元(RoadSide Unit，即RSU)4、智能摄像头3、激光雷达2、5G基站5、移动云6、智能车路协同云平台7及至少两个车载单元1；所述车载单元1与路侧单元4之间、车载单元1与车载单元1、以及路侧单元4与移动云6之间均通过5G基站5进行信息传递。本实施例中，车辆通行引导系统，基于与本发明方法，引导左转车跟随通过交叉口的过程如图2所示，车载单元用于获取本车实时运行状态信息；路侧单元设置在交叉口，采集每车道车辆数及运动信息，发送行驶意图请求，车载单元根据车辆转向灯状态得到车辆行驶意图，并将此信息发送给路侧单元。当路侧单元检测机动车信息，包括相同方向及相邻方向机动车位置与运动信息，判断是否发生机动车可穿越空挡，车载主控模块计算跟随速度及安全距离，引导左转车跟随通行；判断驾驶员是否按照引导控制左转车行驶，如果违反引导，车辆主控模块控制车辆制动踏板，使车辆根据安全车速行驶，使左转车安全驶离交叉口。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。