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申请/专利权人：长安大学

摘要：本发明公开一种高速公路匝道合流区的主线优先时空协同控制方法。包括由路段管理单元实施获取车辆运行状态信息，并对所有车辆预先编制运行轨迹，将所有车辆的运行轨迹通过V2I通信再发送给各个车辆，并且各个车辆之间互相知道对方的驾驶意图所有车辆的合流过程。该发明提出一种匝道车辆在合流之前预先编制车辆的行驶轨迹的方法，推导了在车路深度协同场景下车辆之间的安全距离计算方法；以车辆发生碰撞时的加速度为基础，量化评估了车辆发生冲突的紧要程度，在车辆产生冲突产生之前，消除冲突，有效减少拥堵并提升了交通安全和效率，大幅减少了匝道和主线的延误，提高了合流效率和交通流的稳定性。

主权项：1.一种高速公路匝道合流区的主线优先时空协同控制方法，其特征在于，主线优先是指在匝道合流区进行合流时，在尽量不调整主线车辆的情况下让匝道车辆并入主线，包括以下几个步骤：步骤1：计算车辆之间的安全距离安全距离包括匝道车辆驶入主线时与主线车辆的速度差需要保持的安全距离、全球定位系统GPS定位误差以及自动驾驶车辆与国家授时中心的时间同步误差需要保持的安全距离这三部分，前后车之间保持的安全距离计算公式为：Lsafe＝2L1+L2+L3其中：L1为GPS定位误差，m；L2为自动驾驶车辆时钟与国家授时中心之间的时钟同步误差距离，m；L3为自动驾驶车辆与车辆之间速度差需要保持的距离，m；步骤2：计算冲突紧要程度；将碰撞加速度和紧迫加速度相乘就可以得到车辆发生碰撞的紧要程度，当碰撞加速度很大，紧迫程度很大，最后该车辆发生冲突的紧要程度很高；但是当碰撞加速度很大而紧迫程度很小或碰撞加速度很小而紧迫程度很大，最后该车辆发生冲突的紧要程度不高；步骤3：车辆冲突识别；在车辆进行协同的前提是匝道区域内的车辆在无协同控制时，匝道车辆合并时与主线车辆会产生冲突，因此，首先需要对车辆冲突进行识别，在对冲突车辆进行识别后，才能对冲突车辆进行协同控制，使匝道车辆安全汇入主线；当前紧迫程度大于某个值的时候才开始调整，确保每一辆车都能够安全舒适的调整到和可能碰撞的车辆一致，越靠近对方车辆，越要跟对方车辆速度保持一致，当和对方车辆离得很近时，和对方车辆的速度一样就基本没风险；步骤4，确定匝道车辆的目标间隙；计算与匝道车辆产生冲突的主线车辆的前、后车辆和匝道车辆在汇合点处之间的间隙；确定与匝道车辆产生冲突的车辆以后，根据匝道车辆汇入主线的位置确定该车辆的指定位置，使其加速或者减速行驶到该指定位置，然后匝道车辆就可以安全无冲突的汇入主线，指定位置是：当匝道车辆在加速车道上加速行驶到与主线速度相同的位置，在该位置匝道车辆将汇入主线，因此在主线上需要留出大于等于最小可汇入间隙的距离，此时主线目标间隙前后车辆所在的位置就是指定位置；步骤5，建立主线优先协同控制方法；在自由行驶的状况下，高速公路匝道合流区匝道车辆汇入主线时很容易与主线车辆发生冲突，因此使匝道车辆可以安全汇入主线的关键是找到与匝道车辆发生冲突的主线车辆并化解它们之间的冲突，化解匝道车辆与主线车辆冲突的第一步需要确定主线上哪一辆车会和匝道车辆产生冲突，然后根据在与匝道车辆发生冲突的主线车辆周围的车辆间隙大小，选择间隙作为匝道车辆即将汇入的目标间隙。

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