考虑车辆类型及平面交叉口延误的gps导航路径优化方法_3

文档序号:9811672阅读:来源:国知局
上式中,a为车辆起步加速度,tq为车辆起步延误时间,SAE为车辆直行通过交叉口 时通过的路程;
[0137]如图2所示,直行通过交叉口时车辆通过的路程为:
[0138] sae = 2R+4cI (6)
[0139] 因此,直行时车辆通过交叉口的时间为
[0141 ]上式中,d为单向车道的宽度,R为十字型交叉路口的车辆最小转弯半径;
[0142] 同理,如图2所示,左转通过交叉口时车辆通过的路程为半径(2.5d+R)的1/4圆弧 CD,即
[0144]贝1M青况二,车辆左转通过交叉口所需的时间^为:
[0146] 车辆右转通过交叉口时车辆通过的路程为半径(0.5d+R)的1/4圆弧AB,即:
[0148]因此:情况三,车辆右转通过交叉口所需的时间&为:
[0150] ②若交叉口 Ci为T字型交叉口,以如图3所示T字型交叉口为例,该交叉口为东西方 向通行的T型交叉口,停车线以内的区域为交叉口范围,东西方向道路为双向四车道,南向 道路为双向两车道。南向驶来的车辆在Η点停车等待,左转轨迹线为1 /4椭圆弧HI,右转轨迹 线为1/4圆弧HJ;根据驾驶人驾驶习惯,西向驶来的车辆直行时在K点停车等待,直行轨迹线 为直线KL,右转时在Μ点停车等待,右转轨迹线为1/4圆弧MN;东向驶来的车辆直行时在P点 停车等待,直行轨迹线为直线PQ,左转时在W点停车等待,左转轨迹线为1/4椭圆弧WN。单车 道宽度为d,交叉口路缘石转弯半径为R,l/4椭圆弧HI、WN长轴为(2.5d+R),短轴为(0.5d+ R)〇
[0151] 假定车辆通过T字型无信号控制交叉口时,为保证安全先停在停车线前,然后再原 地起步勾加速通过交叉口,不同车型的车辆其原地起步加速度各不相同,起动延误时间也 不相同。车辆在不同转向状态(左转、右转、直行)时通过交叉口 Cl的时间计算方法如下:
[0152] 情况一,当车辆从南向驶来准备向东、西向转弯时(此处假定交叉口没有北向),左 转轨迹线为1/4椭圆弧,右转轨迹线为1/4圆弧,根据椭圆周长计算公式:
[0153] L = 2Jib+4(a-b) (12)
[0154] 上式中,L为椭圆周长,a为椭圆长轴,b为椭圆短轴,则左转通过交叉口时车辆的行 驶路程为:
[0156]因此,向西向转弯时通过交叉口所需时间4,为:
[0158] 上式中,tq为车辆起步延误时间,a为车辆起步加速度,d为单向车道的宽度,R为T 字型交叉口的车辆最小转弯半径;
[0159] 向东转弯通过交叉口时车辆的行驶路程为:
[0163] 情况二,当车辆从西向驶来准备直行向东或向南转弯时:直行时轨迹线为直线,右 转时轨迹线为1/4圆弧,直行通过交叉口时车辆行驶的路程为:
[0164] skl = 2R+2cI (17)
[0165] 因此,西向驶入的车辆直行时通过交叉口的时间为
[0167] 右转通过交叉口时车辆行驶轨迹为圆弧MN,由图可知,圆弧MN与圆弧HJ长度相等, 因此西向驶入的车辆右转向南通过交叉口的时间为
[0169]情况三,当车辆从东向驶来准备直行向西或向南转弯时,直行通过交叉口时的行 驶轨迹为直线PQ,左转通过交叉口时的行驶轨迹为椭圆弧WN,由图3可知,直线PQ与直线KL 长度相等,椭圆弧WN与椭圆弧HI长度相等,因此,东向驶入的车辆直行通过交叉口的时间 为:
[0171]东向驶入的车辆左转向南通过交叉口的时间为:
[0173]③若交叉口 Cl为环形交叉口,如图4所示,中心岛半径为RC,车道数为η,单车道半径 为d,假定相邻道路中心线交角相同,若车辆从入口 1驶入,从出口 4驶出时,车辆通过交叉口 时的行驶路程为:
[0175] 假定车辆匀速通过环岛,通过速度为进入环岛前的路段上的限速则车辆通过 该环形交叉口的时间为:
[0177] 上式中,Rc为为环形交叉口内圈的半径,η为与环形交叉口相接的车道的数量,d为 单向车道的宽度,\为车辆进入环岛前的路段上的限速。
[0178] 步骤3-3-3,判断被信号灯控制的交叉口的类型,并计算车辆在不同情况下经过交 叉口的时间:
[0179] ①若交叉口 Ci为十字型交叉口,以如图2所示十字型交叉口为例,南北方向信号灯 周期及红灯、绿灯、黄灯时长分别为Ci、4、%,东西方向信号灯周期及红灯、绿灯、黄 灯时长分别为C 2、k、k、\。车辆从南向北行驶到达交叉口时,不同转向状态下通过交 叉口的时间计算方法如下:
[0180] 情况一,车辆直行通过交叉口时,若到达交叉口时南北方向信号灯为绿灯或黄灯, 则车辆以到达交叉口时的速度(即车辆在交叉口 C1所在路段上行驶时的限速)直接通过交 叉口;若到达交叉口时信号灯为红灯,则车辆先停在停车线前,等绿灯亮时再原地起步匀加 速通过交叉口。因此,车辆到达交叉口时直接通过的概率口!和停车等待的概率P2分别为:
[0183] 若以k表示若信号灯为绿灯或黄灯,车辆到达交叉口时直接通过交叉口 Cl所用的 时间,以t表示若信号灯为红灯,车辆停车等待后通过交叉口所用的时间,则车辆直行通过 交叉口 Cl所用时间^的概率分布如表1所示:
[0184] 表1 ·(,:分布律
[0186] 以心的期望值表示车辆直行通过交叉口 Cl所用的时间,即:
[0187] tCj =??Λ -px +tc^ ·ρζ (26)
[0188] 车辆到达交叉口直接通过时所需时间k为:
[0190]上式中,\为车辆在进入交叉口前的路段上行驶时的限速,SAE为车辆直接通过交 叉口时行驶的路程,R为十字型交叉路口的车辆最小转弯半径,d为单向车道的宽度;
[0191] 车辆到达交叉口停车等待后再通过时所需时间L为
[0192] tCn =?,,ν + ?ΑΕ (28)
[0193] 上式中,tw:停车等待时间,tAE为原地起动通过交叉口的时间,与无信号灯控制时 直行通过交叉口的时间相同,计算公式即为公式7;
[0194] 若不考虑排队等候时间,只考虑等待信号灯时间,则停车等待时间U服从区间 (〇,& )内的均匀分布,即th根据均匀分布的特征,停车等待时间^为:
[0196]将公式29和公式7代入公式28可得,车辆到达交叉口停车等待后再通过时所需时 间为:
[0198] 将公式24、25、27、30代入公式26可得,车辆直行时通过交叉口 ci所用时间为:
[0200]同理,左转通过信号灯控制十字型交叉口时,东西向信号灯为绿灯或黄灯的概率 Pi和信号灯为红灯时的概率P2分别为:
[0203]若东西方向信号灯为绿灯或黄灯,车辆直接通过交叉口,行驶轨迹线为半径(2.5d +R)的1 /4圆弧⑶,通过交叉口的时间为:
[0205]若东西方向信号灯为红灯,车辆先停车等待,等绿灯亮时在原地起步匀加速通过 交叉口,通过交叉口的时间为:
[0207]因此,情况二,车辆左转通过交叉口所需的时间4,为:
[0209] 上式中,\、&、心2分别为东西方向信号灯的红灯、绿灯、黄灯持续时长,C2为东 西方向信号灯周期;
[0210] 车辆右转通过交叉口时,可以直接通行,行驶路径为半径(0.5d+R)的1/4圆弧AB;
[0211] 情况三,车辆右转通过交叉口所需的时间4,.为:
[0213]②若交叉口 Ci为T字型交叉口,以如图3所示T字型交叉口为例,东西方向信号灯周 期及红灯、绿灯、黄灯时长分别为C3、#%、^、气,南北向信号灯为非倒计时信号灯,车辆 的起动延误时间会有所增加。东西向信号灯为绿灯或黄灯的概率Pi和信号灯为红灯时的概 率P2分别为:
[0216] 情况一,当车辆从南向驶来准备向东、西向转弯时:
[0217] 南向驶来的车辆西转时,若信号灯为绿灯或黄灯,车辆直接左转通过交叉口,通过 时间为:
[0219]若信号灯为红灯,车辆停车等待,信号灯为绿灯时在原地起步匀加速通过,此时起 步延误时间tq相比倒计时信号灯时会延长,车辆通过交叉口的时间为:
[0221 ]因此,南向驶来的车辆西转通过交叉口所需时间为:
[0223]上式中,tq为车辆起步延误时间,a为车辆起步加速度,d为单向车道的宽度,R为T 字型交叉口的车辆最小转弯半径;C3、%、%、:?分别为东西方向信号灯周期及红灯、绿 灯、黄灯时长;为车辆在进入交叉口前的路段上行驶时的限速;
[0224] 南向驶来的车辆右转(东转)时直接通过交叉口,通过轨迹为1/4圆弧HJ,通过时间 为:
[0226] 情况二,当车辆从西向驶来准备直行向东或向南转弯时:
[0227] 西向驶来的车辆直行时,若信号灯为绿灯或黄灯,车辆直接通过交叉口,通过轨迹 为直线KL,通过时间为:
[0229]若信号灯为红灯,车辆停车等待,信号灯为绿灯时在原地起步匀加速通过,通过时 间为:
[0231 ]因此,西向驶来的
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1