车联网环境下的绿灯间隔时间设置方法与流程

本发明涉及一种车联网环境下的绿灯间隔时间设置方法。对在由普通人工驾驶车辆和自动驾驶网联车辆构成的混合交通流运行的交叉口处，信号绿灯从一个相位转换到另一个相位时，绿灯间隔时间进行确定的方法。

背景技术：

车联网是通过先进的通讯技术(例如5g)，实现车辆和路侧设备(rsu，roadsideunit)、车辆和车辆之间(v2v,vehcieltovehicle)等的通讯。由于道路上存在人工驾驶的传统车辆，因此，交叉口处的交通信号必不可少。然而，传统的信号控制参数(绿灯时间、绿灯间隔时间)的确定没有考虑到网联车辆。借助通信技术，信号的状态(红灯、绿灯、黄灯)的转变可以通过通讯技术推送至车辆。因此，在某种程度上，驾驶员可以预知将来的信号状态，进而反应延迟也得以缩短。车辆网的这种特性对信号参数的确定提出了要求。

技术实现要素：

为了适应车联网技术，本发明提出一种动态确定信号交叉口处的绿灯间隔时间的方法。该方法适用于人工驾驶车辆和网联车共存情况下的混合情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种车联网环境下的绿灯间隔时间设置方法，是利用车联网技术，通过交叉口处的路侧设备获得相邻两个相位的车辆的实时位置，还包括下述步骤：

[1]通过确定普通车辆的停车决策曲线和网联车辆的决策曲线来确定黄灯时间；

[2]通过相邻两个相位的车流不冲突来确定全红时间；

[3]根据黄灯时间和全红时间确定绿灯间隔时间。

具体的，是在交叉口处布设可与网联车进行通讯的设备以检测车辆属性，即是否网联车(如果车辆应答交叉口处的路侧设备，则为网联车，没有应答则为人工驾驶车辆)，并在交叉口布设交通检测器以检测车辆位置及车道信息；在一个绿灯即将结束时，采集该绿灯所服务的车流中车辆的信息，包括车辆的位置和属性信息。

步骤[1]具体为：

依据当前车流道路的限速确定人工驾驶车辆停车决策曲线：

并确定网联车辆停车决策曲线：

其中tre为人工驾驶车辆的驾驶员看到信号灯之后的反应时间，通常可为常量，bv为车辆停车时候的减速度，通常可为常量；

检测距离当前车流所在车道的停车线内是否有网联车，如果有，获得和停车线最近的网联车的位置，记为x；若没有网联车，则从而，黄灯时间确定为

当前相位车流与相邻下一相位车流在交叉口具有一冲突点，以相邻下一相位首车与当前相位车流的末车在冲突点处不冲突为标准确定全红时间，具体为：

设当前相位车流车道停车线距冲突点距离为l1，下一相位车道停车线距冲突点距离为l2，确定当前相位车流的末车距停车线的距离k，若在距停车线内没有车辆，则k＝0，计算从k处行驶至冲突点的时间并计算相邻下一相位首车从静止排队状态到冲突点的行驶时间其中b′v为加速度，则全红时间r＝max{0,m1-m2-y}。

所述的绿灯间隔时间为黄灯时间与全红时间之和。

本发明的有益效果是：

采用本发明的方法可以动态的确定车辆网环境下交叉口的绿灯间隔时间、提升交叉口的运行效率。

附图说明

图1为交叉口示意图；

图2为两股车流的冲突图；

图3为停车决策曲线；

图4为确定之后的绿灯间隔时间，包括黄灯时间y和全红时间r；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。

在交叉口处布设可以和车辆通讯的路侧设备并布设检测器，该检测器可以获得任意时刻车辆的位置和车道信息。之后进行下述步骤：

在一个绿灯即将结束时，采集该绿灯所服务的车流中车辆的信息，包括每个车辆的位置和属性(是否是网联车，如果车辆应答交叉口处的路侧设备，则为网联车，没有应答则为人工驾驶车辆)、该股车流的限速下一个相位的出口限速并采取下述步骤；

1)依据该股车流的限速，确定普通车辆的停车决策曲线和网联车辆的停车决策曲线；

2)当前相位限速条件下，两条决策曲线之间的所有车辆的位置及其属性；

3)获得距离停车线最近的网联车辆的位置x，如果第二步骤确定的车辆都是人工驾驶车辆，则距离依据普通车辆决策曲线和速度的交点确定为x；

4)黄灯时间确定为

5)计算本相位尾车至冲突点的时间m1和下一相位首车到冲突点的时间m2；

6)以下一个相位首车和上一个相位末车在冲突点处不冲突为标准确定全红时间r。

确定出来的黄灯时间y和全红时间r就是绿灯间隔时间。

图1所示为一普通的四路交叉口，其中，西进口的直行和南进口的直行为冲突车流。二者有一冲突点。假定当西进口直行车流释放完毕，南进口的直行开始释放。并假定西进口的直行当前为绿灯末期，需要确定西进口直行相位和南进口直行相位的绿灯间隔时间(包括西进口直行相位的黄灯时间y和全红时间r)。其他情况可以类似分析。

图2为车流冲突图。其中，西进口直行车流的限速为南进口的直行车流的限速为西进口直行车流距离冲突点距离为l1，南进口直行车流和冲突点距离为l2。

首先确定人工驾驶车辆停车决策曲线其中tre为驾驶员看到信号灯之后的反应时间，为常量，bv为车辆停车时候的减速度，为常量。然后确定网联车辆的停车决策曲线由于道路的限速给定，也可以认为是常量。两个曲线如图3所示。

之后路侧设备检测距离内是否有网联车，如果有，获得和停车线最近的网联车的位置(可能有多辆)，表达为x；如果这段距离内没有网联车，则从而，黄灯时间确定为

之后确定全红时间，也就是西进口相位和南进口直行相位都显示为红灯的时长r。该时长是为了确保西进口的最后一辆车和南进口的首车不产生冲突。因此，获得西进口末车的位置k。如果在空间范围内没有车辆，则k＝0。计算从k处行驶至冲突点的时间并计算南进口首车从静止排队状态到冲突点的行驶时间其中b′v为加速度，常量。全红时间的确定方法为r＝max{0,m1-m2-y}。

至此，绿灯间隔时间，包括黄灯时间和全红时间就确定下来了。