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专利号: 2023113555483
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高速公路车道可汇入容量精细化估计方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:预设循环周期时长,基于高速公路全时空感知方法在当前循环周期内采集所目标范围内高速公路上各车道的车辆运行状况信息;

S2:基于车辆运行状况信息得到所有同一车道相邻车辆的相对间距,判断各相对距离的发展态势,并得到各相对距离的当前时刻可汇入容量;

S3:基于发展态势和当前可汇入容量在各相对距离中筛选出可汇入区间,并预测可汇入区间移动到下游各入口匝道合流点的时刻以及该时刻的可汇入容量;

所述步骤S2中判断各相对距离的发展态势的过程为:标识循环周期所有同一车道相邻车辆的相对间距;

计算当前循环周期和上一循环周期相同时刻的同一标识相对距离的长度差值,所述长度差值为:,

其中, 为第n个周期末端时刻的相对距离长度;特别地,若有相对距离在上一周期未被标识,说明该距离为此周期内新产生的相对距离,则令 ;

若 ,则该相对距离为增长型距离;若 ,则该相对距离为缩减型距离;若,且若 ,则该相对距离为稳定型距离;若 ,则该相对距离为增长型距离;

若 ,则该相对距离为缩减型距离;

其中,为当前周期末端时刻与上一周期末端刻 的差值,即 ,为第n个周期末端时刻的前后车速度差, ,其中 为前车在第n周期末端时刻的速度, 为后车在第n周期末端时刻的速度;

所述步骤S2中各相对距离的当前时刻可汇入容量为:;

其中, 为当前周期末端时刻某个相对距离可汇入的标准小汽车;为当前周期末端时刻该相对距离的长度; 为期望间距,所述期望间距为后车驾驶员对于前车速度期望保持的跟驰间距;为标准小汽车的长度;

所述步骤S3中基于发展态势和当前可汇入容量在各相对距离中筛选出可汇入区间的过程为:S31:若当前时刻可汇入容量大于等于1,则定义该距离为A类距离,并转入步骤S32;若当前时刻可汇入容量小于1,则定义该距离为B类距离,并转入步骤S33;

S32:若该相对距离为稳定型距离,则标记该距离为Ⅰ类可汇入区间;若该相对距离又为增长型距离,则标记该距离为Ⅱ类可汇入区间;若该相对距离又为缩减型距离,则标记该距离为III类可汇入区间;

S33:若该相对距离又为稳定型距离,则标记该距离为非汇入区间;若该相对距离又为增长型距离,则标记该距离为IV类可汇入区间;若该相对距离又为缩减型距离,则标记该距离为非汇入区间。

2.根据权利要求1所述一种高速公路车道可汇入容量精细化估计方法,其特征在于,所述步骤S1中车辆运行状况信息包括各车道的车辆运行速度、前后车辆的相对距离和各相对距离的端点位置坐标。

3.根据权利要求1所述一种高速公路车道可汇入容量精细化估计方法,其特征在于,步骤S3中预测可汇入区间移动到下游各入口匝道合流点的时刻以及该时刻的可汇入容量的过程为:对于Ⅰ类可汇入区间,其移动到下游入口匝道合流点r时的可汇入容量为:;

对于Ⅱ与IV类可汇入区间,其移动到下游入口匝道合流点r时的可汇入容量为:;

对于III类可汇入区间,其移动到下游入口匝道合流点r时的可汇入容量为:;

其中, 为该可汇入区间移动到下游入口匝道合流点r时的长度变化量。

4.根据权利要求1所述一种高速公路车道可汇入容量精细化估计方法,其特征在于,还包括以下步骤:当传输信息给相关实时地图类平台时,显示信息包括:在实时地图上的对应区段位置显示目标区段的当前可汇入容量,所述目标区段当前时刻的可汇入容量为在当前时刻在该区段内的各车道所有可汇入区间的容量之和;

在实时地图上的对应位置分别显示各可汇入区间的当前位置、当前时刻该区间可汇入容量;

各可汇入区间移动到下游各入口匝道的时刻及该时刻下的可汇入容量;

当传输信息给高速公路服务区可变信息屏时,显示信息包括:预设大时间区段,在显示屏上显示相邻匝道入口合流点在未来每个大时间区段到达的可汇入容量之和;

将大时间区段分为若干小时间区段,在显示屏上显示相邻入口匝道合流点在未来每个小时间区段到达的可汇入容量之和,所述可汇入容量之和为各时间区段内到达的目标入口匝道合流点的所有可汇入区间的容量之和;

以及未来时间该入口匝道合流点可汇入容量的波动曲线。

5.一种高速公路车道可汇入容量估计系统,其特征在于,基于权利要求1‑4任一项所述一种高速公路车道可汇入容量精细化估计方法,包括:采集模块,用于预设循环周期时长,基于高速公路全时空感知方法在当前循环周期内采集所目标范围内高速公路上各车道的车辆运行状况信息;

判断模块,用于基于车辆运行状况信息得到所有同一车道相邻车辆的相对间距,判断各相对距离的发展态势,并得到各相对距离的当前时刻可汇入容量;

预测模块,用于基于发展态势和当前可汇入容量在各相对距离中筛选出可汇入区间,并预测可汇入区间移动到下游各入口匝道合流点的时刻以及该时刻的可汇入容量。

6.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑4任一项所述一种高速公路车道可汇入容量精细化估计方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1‑4任一项所述一种高速公路车道可汇入容量精细化估计方法的步骤。