考虑智能网联车辆的路口多重事件联动管控方法及系统

本发明涉及交通管控，具体是一种考虑智能网联车辆的路口多重事件联动管控方法及系统。

背景技术：

1、随着城市交通需求的不断增长和交通事件的多样化，路口交通管控面临的问题也越来越复杂，路口一般存在绿灯过长导致的绿灯空放、车辆较多且绿灯不足导致的车辆滞留、车辆滞留过多导致的出口溢流以及出口溢流不能及时处理导致的路口锁死等事件，而上述事件存在连锁反应和逐步恶化的关联关系，属于多重事件范畴，多重事件是指在一段时间内发生的存在一定时序关系的多个事件，这些事件可以是相互关联的。

2、目前已有路口优化控制技术仅仅面向上述单个或两个事件进行控制策略研究，往往忽略多重事件之间的关联性，尚未对不同事件处理的优先级进行排序，当多重事件均有可能同时发生的情况下，对应不同的管控策略可能产生矛盾，因此不满足多重事件均有可能发生的联动控制需求。例如目前关于路口绿灯空放事件，大多采用路口配时优化和感应控制等优化策略对提升路口通行效率做出贡献，难以对路口特殊事件如车辆滞留、出口溢出和路口锁死等进行即时管控，当对应的优化策略不足以解决路口当前最紧急的问题时，有可能加速路口拥堵而导致路口瘫痪状态。

3、与此同时，随着智能网联技术的快速发展，智能网联车辆在未来的路口交通环境中将越来越普及，智能网联车辆大多采用自动驾驶系统，一方面其启动加速度和跟车距离等参数不同于驾驶员所操控的常规车辆，另一方面其能够读取路口红绿灯时间以实时调整其进入和通过路口的速度，从而减少在路口的停车等待时间。为此，面向路口多重事件的不同管控策略所涉及的检测器参数和控制参数必然随着智能网联车辆数量在所有车辆数量中的比例不同而不同。因此，面向以后智能网联车辆和常规车辆混行的交通出行环境，针对路口高度智能化管控需求开展考虑智能网联汽车的路口多重事件联动管控系统及方法研究势在必行。

技术实现思路

1、相较于现有路口优化控制技术仅仅面向单个或两个事件开展控制策略研究，本发明的目的在于提供一种考虑智能网联车辆的路口多重事件联动管控方法及系统，通过在路口加装识别事件的检测器和智能网联路侧设备，完成多重事件的实时识别，并且实现智能网联车辆与路口信号机的实时通信，在此基础上进一步制定满足路口多重事件管控需求的联动管控策略，同时根据智能网联车辆在路口所有通过车辆中的占比来标定对应的检测器参数和控制参数，从而面向路口不同车辆混行的交通出行环境以及不同类型交通事件及时施以相应的信号管控策略，能有效满足现有和将来路口高度智能化管控需求。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、考虑智能网联车辆的路口多重事件联动管控方法，包括以下步骤；

4、（1）对路口实际控制需求形成具有多重关联性的n个事件进行优先级排序，针对每个事件设置识别的检测器类型、制定相应的控制策略组合，事件、检测器类型和控制策略之间的关系为：不同事件的识别通过不同类型检测器设置不同的检测参数来实现，在实现事件识别的基础上进一步执行控制策略，不同控制策略的执行需要设置不同的控制参数来实现；

5、（2）针对于不同智能网联车辆占比，建立不同类型事件对应的最优检测参数和控制参数组合；实时获取智能网联车辆占比，确定当前情况下对应的检测参数和控制参数；

6、（3）根据优先级顺序依次对多重关联性的n个事件进行识别，发现出现某一事件时，执行相应的控制策略，除优选级最高的事件外，当其他事件的控制策略时，当前相位已运行最小绿灯时间后，需时刻判断是否有其他更高级别的事件发生，若有则退出当前控制策略并执行更高级别事件所对应的控制策略，若否则继续执行当前控制策略。

7、步骤（2）中针对于不同智能网联车辆占比，建立不同类型事件对应的最优检测参数和控制参数组合的方法如下：

8、首先针对不同检测参数和控制参数在一定取值范围内建立多个等差数列对应的参数值，接着在不同类型事件所对应的路口实测高峰小时交通流量中设置不同的智能网联车辆占比，然后将上述数据一一对应输入路口交通仿真模型中，以排队长度等评价参数最小为依据确定不同类型事件对应的控制策略在不同智能网联车辆占比前提下的最优检测器参数和控制参数组合。

9、路口实际控制需求形成具有多重关联性的n个事件包括路口锁死事件、出口溢出事件、车辆滞留事件、绿灯空放事件；路口锁死事件、出口溢出事件、车辆滞留事件、绿灯空放事件优先级依次降低。

10、路口锁死事件的判定以及执行控制策略如下：

11、当交叉口信号灯开始工作后，首先实时监测路口内部各方向锁死检测器的占有状态，若任意方向锁死检测器持续占有时长超过指定阈值，则判定发生路口锁死事件，执行全红管制，即路口所有方向均采用红灯控制，避免锁死事件进一步蔓延；再继续监测各出口方向锁死检测器占有状态，若所有方向锁死检测器持续占有时长均低于指定阈值，则判定路口锁死状态解除；最后当全红管制时长超过指定阈值时，路口全红管制结束，继续执行全红管制前的信号方案。

12、出口溢出事件的判定以及执行控制策略如下：

13、当交叉口信号灯开始工作后，实时监测各出口路段溢出检测器的占有状态，若当前相位所有溢出检测器占有时长均超过指定阈值，则判定当前放行相位对应出口均发生出口溢出事件，若此时当前相位绿灯时长达到限制出口溢出对应的最小绿灯时长要求，则执行相位过渡并运行下一相位；若当前相位只有部分溢出检测器占有时长超过指定阈值时，则判定当前相位对应部分出口发生出口溢出事件，若此时当前相位绿灯时长达到限制出口溢出对应的最小绿灯时长要求，则出口溢出方向对应的进口流向执行红灯管制，当非出口溢出方向对应的进口流向按照当前相位时间放行结束时，执行相位过渡并运行下一相位。

14、车辆滞留事件的判定以及执行控制策略如下：

15、当交叉口信号灯开始工作后，实时监测路口各进口路段车辆滞留检测器占有状态，若当前相位对应各进口路段的车辆滞留检测器占有时长超过指定阈值，则判定当前相位放行流向存在车辆滞留事件，需要延长绿灯疏导车辆，若此时当前相位绿灯达到疏导车辆所需的最大绿灯时长，则执行相位过渡并运行下一相位；若当前相位对应各进口路段车辆滞留检测器占有时长未超过指定阈值但其余相位对应各进口路段车辆滞留检测器占有时长超过指定阈值时，其余相位对应流向存在车辆滞留事件，若此时当前相位绿灯时间达到最小绿灯时长要求，则执行相位过渡并运行下一相位，从而缩短其余相位的红灯等待时间，尽快完成滞留车辆疏导。

16、绿灯空放事件的判定以及执行控制策略如下：

17、当交叉口信号灯开始工作后，实时监测各进口方向清空检测器占有状态，若当前放行相位对应车辆清空检测器空闲时长达到指定阈值并且绿灯时间达最小绿灯时长要求，为了避免当前相位绿灯空放，则执行相位过渡并运行下一相位；若当前放行相位对应车辆清空检测器空闲时长未达到指定阈值，说明有车辆连续通过，需要不断延长绿灯，直至当前相位绿灯时间达到最大绿灯时长时，则执行相位过渡并运行下一相位。

18、一种考虑智能网联车辆的路口多重事件联动管控系统，其特征在于，包括在用于识别每个事件在检测区域设置相应类型的检测器；

19、用于多重事件实时识别和联动管控策略实施所需的路口信号机和信号灯；所述检测器与路口信号机联接；

20、用于智能网联车辆与路口信号机实时通信的智能网联路侧设备。

21、所述检测器包括在路口进口导向车道设置的车辆清空检测器；在路口进口路段设置的车辆滞留检测器；在路口出口路段每个出口车道设置的出口溢出检测器；在路口内部设置的路口锁死检测器，路口锁死检测器需覆盖出口宽度。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1、本发明不同于现有路口优化控制技术仅仅面向单个或两个事件开展控制策略研究，一方面围绕路口多重事件的准确识别提出检测方法，通过在路口不同检测区域设置不同类型检测器，仅通过分析检测器的车辆占有数据即可实现实现路口多重事件的实时准确识别；另一方面，围绕路口多重事件的有效管控提出联动管控策略，根据路口多重事件的优先级控制需求制定联动管控策略，实现路口多重事件的综合管控；提升路口通行效率的同时进一步兼顾识别路口事件发生，避免路口拥堵的进一步蔓延，从而满足现有和将来路口高度智能化管控需求。

24、2、本发明针对于智能网联车辆的驾驶行为的特点，统筹考虑智能网联车辆的通行情况，针对于路口智能网联车辆数量不同，匹配最优的检测参数和控制参数组合，提升路口通行效率。