车道行驶方向的调节方法和车路协同系统与流程

本公开涉及智能交通，尤其涉及一种车道行驶方向的调节方法和车路协同系统。

背景技术：

1、由于车辆保有量的不断增加，而交通道路空间有限，导致部分城市通行能力供需严重失衡，随之出现的交通拥堵问题对经济、环境以及社会带来了诸多的影响。交通拥堵的本质是交通通行能力的供求失衡。通过对交通通行能力的供给和需求量的调整，能够实现对交通拥堵问题的改善。然而由于城市道路空间有限，仅凭增加道路建设或者实施车辆限行，无法从根本上解决道路拥堵问题。因此，解决交通拥堵问题的关键，是应当采取合理的交通控制方法，调节路网交通运行，从而提高交通系统智能化运行能力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种车道行驶方向的调节方法和车路协同系统。

2、为达到上述目的，本公开实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本公开实施例提供一种车道行驶方向的调节方法，包括：

4、计算目标路段中各行驶方向的车道的剩余输出能力；

5、确定所述目标路段中各行驶方向的车道的拥堵情况，并在确定所述目标路段存在拥堵车道的情况下，计算所述拥堵车道需要增加的通行能力；

6、基于所述各行驶方向的车道的剩余输出能力、所述各行驶方向的车道的拥堵情况和所述拥堵车道需要增加的通行能力对所述目标路段的车道的行驶方向进行调节。

7、在一种可选的实施方式中，所述计算目标路段中各行驶方向的车道的剩余输出能力，包括：

8、计算得到所述目标路段中每个车道的车辆输出程度和每个车道的车辆输入程度；

9、将所述目标路段中同一行驶方向的所有车道的车辆输出程度相加，以得到所述同一行驶方向的车道的总车辆输出程度；

10、将所述目标路段中同一行驶方向的所有车道的车辆输入程度相加，以得到所述同一行驶方向的车道的总车辆输入程度；

11、将所述同一行驶方向的车道的总车辆输出程度减去所述同一行驶方向的车道的总车辆输入程度，以得到所述同一行驶方向的车道的剩余输出能力。

12、在一种可选的实施方式中，所述计算得到所述目标路段中每个车道的车辆输出程度和每个车道的车辆输入程度，包括：

13、获取所述每个车道的车辆输出量和第一比值，所述车道的车辆输出量与所述第一比值的乘积为所述车道的车辆输出程度；所述车道的车辆输出量为预设时间内计划驶离所述车道的车辆数量；所述第一比值为所述预设时间内计划驶离所述车道的车辆所占车道的长度与所述车道的总长度的比值；

14、获取所述每个车道的车辆输入量、第二比值和第三比值，所述车道的车辆输入量与所述第二比值和所述第三比值的乘积为所述车道的车辆输入程度；所述车道的车辆输入量为所述预设时间内计划从所述目标路段的上游车道驶入所述车道的车辆数量；所述第二比值为所述预设时间内计划驶入所述车道的车辆所占上游车道的长度与所述上游车道的总长度的比值；所述第三比值为在所述预设时间内实际驶入所述车道的车辆数量与计划从所述目标路段的上游车道驶入所述车道的车辆数量的比值。

15、在一种可选的实施方式中，若所述上游车道为拥堵车道，则所述第三比值小于1；若所述上游车道不为拥堵车道，则所述第三比值等于1。

16、在一种可选的实施方式中，所述计算所述拥堵车道需要增加的通行能力，包括：

17、计算得到缓解所述拥堵车道所需的通行能力；

18、将所述缓解所述拥堵车道所需的通行能力减去所述拥堵车道的剩余输出能力，以得到所述拥堵车道需要增加的通行能力。

19、在一种可选的实施方式中，所述确定所述目标路段中各行驶方向的车道的拥堵情况，包括：

20、比较所述目标路段中各行驶方向的车道的排队长度与正常排队长度，若所述车道的排队长度大于所述正常排队长度，则确定所述车道为所述拥堵车道。

21、在一种可选的实施方式中，所述计算得到缓解所述拥堵车道所需的通行能力，包括：

22、将所述拥堵车道的排队长度与所述正常排队长度的差值除以预设时间和所述拥堵车道的平均车距，再乘以所述拥堵车道的总车道数。

23、在一种可选的实施方式中，所述目标路段包括一个左转车道、一个直行车道和一个右转车道；所述基于所述各行驶方向的车道的剩余输出能力、所述各行驶方向的车道的拥堵情况和所述拥堵车道需要增加的通行能力对所述目标路段的车道的行驶方向进行调节，包括：

24、基于所述左转车道为拥堵车道，比较所述拥堵车道需要增加的通行能力和所述直行车道的剩余输出能力；若所述拥堵车道需要增加的通行能力小于等于所述直行车道的剩余输出能力，将所述直行车道的行驶方向调节为既允许直行也允许左转；若所述拥堵车道需要增加的通行能力大于所述直行车道的剩余输出能力，将所述直行车道的行驶方向调节为既允许直行也允许左转，并将所述右转车道的行驶方向调节为既允许右转也允许左转；

25、基于所述右转车道为拥堵车道，比较所述拥堵车道需要增加的通行能力和所述直行车道的剩余输出能力；若所述拥堵车道需要增加的通行能力小于等于所述直行车道的剩余输出能力，将所述直行车道的行驶方向调节为既允许直行也允许右转；若所述拥堵车道需要增加的通行能力大于所述直行车道的剩余输出能力，将所述直行车道的行驶方向调节为既允许直行也允许右转，并将所述左转车道的行驶方向调节为既允许左转也允许右转；

26、基于所述直行车道为拥堵车道，比较所述拥堵车道需要增加的通行能力和所述右转车道的剩余输出能力；若所述拥堵车道需要增加的通行能力小于等于所述右转车道的剩余输出能力，将所述右转车道的行驶方向调节为既允许右转也允许直行；若所述拥堵车道需要增加的通行能力大于所述右转车道的剩余输出能力，将所述右转车道的行驶方向调节为既允许右转也允许直行，并将所述左转车道的行驶方向调节为既允许左转也允许直行。

27、在一种可选的实施方式中，所述基于所述各行驶方向的车道的剩余输出能力、所述各行驶方向的车道的拥堵情况和所述拥堵车道需要增加的通行能力对所述目标路段的车道的行驶方向进行调节，还包括：

28、基于所述左转车道和所述直行车道均为拥堵车道，将所述右转车道的行驶方向调节为既允许右转也允许直行；

29、基于所述左转车道和所述右转车道均为拥堵车道，将所述直行车道的行驶方向调节为既允许直行也允许右转；

30、基于所述右转车道和所述直行车道均为拥堵车道，将所述左转车道的行驶方向调节为既允许左转也允许直行。

31、第二方面，本公开实施例提供一种车路协同系统，包括：

32、车辆，所述车辆包括车载单元，所述车载单元被配置为：与云端管理平台和智能路侧设备建立通信连接，并将所述车辆的信息发送至所述云端管理平台和所述智能路侧设备；

33、所述云端管理平台，被配置为：基于所述车辆的信息对所述车辆进行路径规划，并将所述路径规划的结果发送至所述车载单元；

34、所述智能路侧设备和与所述智能路侧设备连接的可控指示牌；所述智能路侧设备被配置为：执行上述任一实施方式中的车道行驶方向的调节方法；基于所述车道行驶方向的调节结果改变所述可控指示牌显示的车道行驶方向，并将所述车道行驶方向的调节结果发送至所述车载单元和所述云端管理平台。

35、在一种可选的实施方式中，所述云端管理平台包括：

36、通信模块，被配置为：与所述车载单元和所述智能路侧设备建立通信连接并进行数据交互；

37、信息存储模块，被配置为：存储从所述车载单元和所述智能路侧设备接收的信息；

38、信息处理模块，被配置为：基于所述信息存储模块存储的信息对所述车辆进行路径规划。

39、在一种可选的实施方式中，所述车辆还包括：

40、定位模块，被配置为：获取所述车辆的信息并将所述车辆的信息发送至所述车载单元；

41、人机交互系统，被配置为：从所述车载单元接收所述路径规划的结果和所述车道行驶方向的调节结果，并基于所述路径规划的结果和所述车道行驶方向的调节结果进行驾驶引导。

42、在本公开提供了一种车道行驶方向的调节方法和车路协同系统。本公开提供的车道行驶方向的调节方法可以基于目标路段中各行驶方向的车道的剩余输出能力、各行驶方向的车道的拥堵情况和拥堵车道需要增加的通行能力对目标路段的车道的行驶方向进行调节，从而可以实现车道行驶方向的动态调节，将道路的实际通行能力最大化，快速降低道路的拥堵程度，有效提高通行效率。本公开提供的车路协同系统可以基于本公开提供的车道行驶方向的调节方法实现对于拥堵路段的车道行驶方向的动态调节，并基于车道行驶方向的调节策略及时优化车辆的行驶路线，从而可以在提高道路通行效率的同时提升驾驶体验。