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申请/专利权人：东莞理工学院

摘要：本发明公开一种车辆混合通行环境下交叉口交通信号控制方法，包括以下步骤：步骤S1：设定感知区PZ；步骤S2：触发决策；车辆集N、车辆驶入序列I和每辆车的轨迹信息更新，其中，车联网通信车辆、自动驾驶车辆通过卡尔曼滤波器降低定位误差；步骤S3：双层规划模型包括子步骤S31的上层规划模型和子步骤S32的下层规划模型；子步骤S31：通过上层规划模型求解出车辆总延误最小化时间minTD时的车辆驶离序列J；子步骤S32：通过下层规划模型对自动驾驶车辆驶离轨迹优化；步骤S4：通过智慧多叉搜索树对双层规划模型进行求解，得出最优的车辆驶离序列J和最优的自动驾驶车辆的车辆驶离轨迹；步骤S5：按照步骤S4放行感知区PZ车辆；步骤S6：等待下一轮触发。

主权项：1.一种车辆混合通行环境下交叉口交通信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对交叉口M各进道口设定感知区PZ；步骤S2：当车辆驶入、停车等待和驶离感知区PZ时触发交通信号控制决策；同时，对感知区PZ的车辆集N、车辆驶入序列I和每辆车的轨迹信息进行更新，其中，车联网通信车辆、自动驾驶车辆通过卡尔曼滤波器降低定位误差；步骤S3：将步骤S2中的各个数据输入到双层规划模型，双层规划模型包括子步骤S31的上层规划模型和子步骤S32的下层规划模型；子步骤S31：通过上层规划模型求解出车辆总延误最小化时间minTD，并获得与该所有车辆总延误最小化时间minTD相匹配的车辆驶离序列J；在所述子步骤S31中，其所有车辆总延误最小化时间minTD的计算方法如下式1：minTD＝min∑v∈NDelv,J-Npv1式1中，N表示为车辆集N，v表示为车辆集N内的任一车辆，Delv,J表示为车辆v离开交叉口的时间，Npv表示为在没有排队的情况下，车辆v离开交叉口M的时间，Delv,J-Npv表示为车辆v的延误时间；v的具体表达式如下：v＝{i,j,m}；其中，i∈车辆驶入序列I，i表示为车辆v在车辆驶入序列I中的位置；j∈车辆驶离序列J,j表示为车辆v在车辆驶离序列J中的位置；m∈交叉口M，m为交叉口M中所有通行方向的其中一个通行方向；Delv,J的具体表达式如下式2： 式2中，v'表示为在车辆驶离序列J中，车辆v的前车车辆，Delv',J表示车辆v的前车车辆离开交叉口M的时间，Satm是m方向的饱和流；v'的具体表达式如下： 子步骤S32：通过下层规划模型对上层规划模型的车辆驶离序列J中的自动驾驶车辆驶离轨迹优化,以使得自动驾驶车辆驶入感知区PZ和通过交叉口M速度最大化；在所述子步骤S32中，通过Newell跟驰模型分别预测车联网通信车辆和传统车和通过交叉口M的车辆驶离轨迹和最大化速度由车辆驶离序列J中的前面车辆的轨迹信息确定，其中，包括如下步骤：步骤S3210：自动驾驶车辆在感应区PZ时以最大化速度行使，通过感应区PZ后再开始加速，若自动驾驶车辆为车辆驶入序列I中的领航车辆v1，在tinit时刻开始交通信号控制决策，最优的驶离轨迹被安排在topti时刻通过交叉口M，然后开始加速驶入交叉口M一侧的目标道路中，上述的最大化速度的计算方法如下式3： 式3中，δdist表示车辆定位误差的估计标准差，其通过卡尔曼滤波器获得，distv表示领航车辆v1与交叉口M距离，topti表示领航车辆v1通过交叉口M时刻，tinit表示决策开启的时刻；步骤S3220：对上述步骤S3210的最大化速度进行约束处理，其速度约束的计算方法如下式4： 式4中，topti≤tinit表明领航车辆v1在信号灯为绿灯时间内进入感应区PZ并无等待地以自由流速度Sf通过交叉口M；领航车辆v1的初始速度如下式5： 步骤S3230：根据Newell跟驰模型得出，若自动驾驶车辆为车辆驶入序列I中的跟驰车辆则跟驰车辆最大化速度约束速度和初始速度的计算方法如下分别如下式6、式7和式8： 其中，式6中的表示为该车辆进入感应区PZ后与前车保持跟驰关系， 表示为该跟驰车辆进入感应区PE后加速跟上前车并保持跟驰关系；表示为跟驰车辆的最优轨迹受前车影响程度，Jam表示拥堵密度，w表示反向波速度，a表示车辆加速度；步骤S4：通过与交叉口M车道数相匹配的智慧多叉搜索树对步骤S3中的双层规划模型进行求解，得出最优的车辆驶离序列J和最优的自动驾驶车辆的车辆驶离轨迹；步骤S5：按照步骤S4中的最优的车辆驶离序列J放行感知区PZ车辆；并为自动驾驶车辆分配最优的车辆驶离轨迹；步骤S6：等待下一轮交通信号控制决策的触发。

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