一种基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法，包括如下步骤：步骤1、检测各车辆当前速度v和到停车线的距离S(v)；步骤2、将采集的数据传送至中心控制计算机数据库内；步骤3、计算各车辆在当前车速v下车辆完全停车时所需距离S；步骤4、根据S与S(v)的比较结果生成相应指令；步骤5、调整黄灯时间步骤6、发射相应指令到对应车辆的车载终端或手机终端；步骤7、所述车载终端或手机终端接收指令后播报驾驶提示。本发明专利技术采用智能化主动提醒技术，为驾驶员提供适时、准确、足够的诱导信息，可以实现黄灯亮启时的安全、高效通行，充分发挥道路快速、舒适、安全的效能，在以后的车联网中可以推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法
本专利技术涉及无线通信与交通信号控制技术，特别是涉及一种基于无线技术的面向交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法。
技术介绍
《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》对黄灯信号规定,在信号控制交叉口，“黄灯亮时，已越过停车线的车辆可以继续通行。”意思是黄灯亮启时，表示该方向的通行权即将结束，红灯将要启亮。黄灯信号是路口通行权进行更替的警示信号，在交叉口信号控制方案中属于一种过渡性控制步伐。其目的是为了保证能够安全地从一个信号相位切换到另一个信号相位，使距离停车线较远的行驶车辆能够在停车线后安全制动，并保证距离停车线较近的行驶车辆可以顺利通过路口，以达到“警示减速停车”的目的。通过以上对黄灯信号的作用及目的分析，我们发现法规中对黄灯的规定是不够严谨的，除了“已越过停车线的车辆可以继续通行”之外，还应当包括未越过停车线但无法在停车线后安全制动的车辆。这一点法规中并没有明确的说明，这导致一直以来黄灯的使用都存在问题，许多人对黄灯的理解包含了“最后快速通过”这类意思，甚至把原本应是警示灯的黄灯当作了“加速预告灯”，在距离停车线相对较远处看到黄灯亮时不仅不减速反而加速！就是所说的“抢黄灯”行为，往往造成恶性交通事故，或影响路口通行，给城市道路交通安全造成很大隐患。有研究表明，我国城市道路上发生的交通事故中，有60％以上发生在交叉口，而交管部门的统计数据表明“抢黄灯”是引发交叉口交通事故的主因之一。现行的针对黄灯信号车辆通行的规定未考虑车辆在行驶至距停车线较近时，信号灯突然跳变成黄灯亮，则无法在停车线后安全制动，是不科学的，也是不够人性化的。因此，有必要设计一种面向交叉口黄灯信号的安全驾驶控制方法，诱导车辆在黄灯启亮时刻安全制动或限速通过交叉口，提高交叉口的行车安全性。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现行黄灯信号车辆通行规定的缺点和不足，提供一种基于无线技术的面向交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法，包括如下步骤：步骤1、在信号控制交叉口，当与某进口道车辆放行相应的绿灯时间结束时，通过检测装置检测黄灯启亮时刻交叉口进口道检测区域内的各车辆当前速度v和到停车线的距离S(v)；步骤2、将采集的数据通过无线路由或有线信道传送至中心控制计算机，并保存到中心控制计算机的数据库内；步骤3、所述中心控制计算机计算各车辆在当前车速v下车辆完全停车时所需距离S；步骤4、将各车辆在当前车速v下车辆完全停车时所需距离S与各车辆到停车线的距离S(v)进行比较，若S>S(v)，则所测车辆不能在停车线内完全停车，中心控制计算机生成相应的车辆通过指令，以提示诱导车辆通过，若S≤S(v)，则所测车辆可在停车线内完全停车，中心控制计算机生成相应的红色制动信息指令，以提示诱导车辆停车；步骤5、所述中心控制计算机根据可通行的车辆中通过停车线的时间最大值控制信号控制机对黄灯时间进行调整；步骤6、所述中心控制计算机通过无线设备发射相应指令到对应车辆的车载终端或手机终端；步骤7、所述车载终端或手机终端接收指令后播报驾驶提示，供驾驶员作出相应的驾驶行为。进一步地，步骤1中，所述的检测装置为感应式检测装置，所述检测区域的确定依据计算公式:其中：S0--检测区域至停车线的最大距离，v0--路段的限定车速，t0--驾驶员在交叉口停车制动的反应时间，取值为1.3s，t1--停车过程制动力增加时间，取值为0.3s，μ--路面附着系数，g--重力加速度，取值为9.8m/s2，l--附加距离，取值为15m，实际计算时，l随交叉口所在的具体路段而变化，μ受路面状况、天气、温度等因素等影响，实际取值可参考表1。表1.路面附着系数参考值进一步地，步骤2所述的采集到的实时交通数据利用无线wifi传播方式传送至中心控制计算机。进一步地，步骤3中，当前车速v下车辆完全停车时所需距离S由如下公式确定：进一步地，步骤4中，中心控制计算机生成相应的车辆通过指令，以提示诱导车辆通过的步骤具体包括：步骤41、计算车辆在停车线内完全停车且刹车距离为S(v)时的假定车速v′，其中：步骤41、求取所述假定车速v′与路段车辆行驶限速值vm的平均值其中：步骤41、当时，车辆检测车速相对较慢，中心控制计算机生成相应黄色警行信息指令，以提示该车辆适当加速通过；当时，车辆检测速度相对较快，中心控制计算机生成相应绿色通行信息，以提示该车辆匀速通过。进一步地，步骤5中，所述中心控制计算机根据可通行的车辆中通过停车线的时间最大值控制信号控制机对黄灯时间进行调整的步骤具体包括：步骤51、计算各车辆从黄灯启亮到越过停车线的通行时间T；步骤52、求取所述通行时间T的最大值Tmax；步骤53、将通行时间T的最大值Tmax与交叉口初始黄灯时间tY0进行比较，若则应对黄灯时间进行延时调整，以满足当前黄灯时间tY≥Tmax，使车辆能够安全通过交叉口；若则对黄灯时间不作调整；若则将黄灯时间进行缩短调整，以满足当前黄灯时间tY稍大于Tmax。进一步地，步骤51中，所述通行时间T包括各车辆在直行、左拐、右拐情况下通过停车线的时间T直、T左、T右，其中：左转弯车辆车速为：v1＝v-Δv1,Δv1＝1.96D1+2.2G1，根据牛顿第二定律有：当vt01>S(v)时，当vt01<S(v)时,右转弯车辆车速为：v2＝v-Δv2，Δv2＝1.96D2+2.2G2，当vt0>S(v)时，当vt0<S(v)时，其中：to1—车辆从黄灯启亮时刻到作出相应驾驶行为的反应时间；v—黄灯启亮时刻车辆速度；v1、v2—左、右转车辆经过匀减速后的速度；Δv1、Δv2—平均车速降低值，作为车速降低值计算；D1、D2—曲率度数；G1、G2—道路坡道的平均纵坡；i—路段坡度；μ—路面附着系数。进一步地，所述步骤52具体包括：步骤521、计算每辆车在直行、左拐、右拐情况下通过停车线的时间T直、T左、T右的最大值Tmaxi＝max{T直i，T左i，T右i}；步骤522、计算各车辆的Tmaxi的最大值Tmax＝max{Tmax1,Tmax2，…，Tmaxn}。进一步地，步骤6中，所述无线设备为无线路由器。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和效果：(1)黄灯启亮时刻，在信号控制交叉口检测区域内的车辆，当满足通行条件时均可通过交叉口，不满足通行条件的都将停车制动。相比一般的信号控制，可以减少因黄灯时不能完全制动而越过停车线而形成的“抢黄灯”或被迫闯红灯现象，降低了交叉口交通事故的发生率，使不能完全停车的车辆通过交叉口，提高了交叉口的通行效率，减少了停车次数、停车延误和下一个周期的排队长度。(2)同时排除了前车干扰等因素，避免了前后车辆驾驶行为不协调而导致追尾的现象发生，提升了交叉口车辆通行的安全性。(3)本专利技术中黄灯时间是随交叉口实际交通状况而变的，提高了黄灯时间利用率，减少了损失时间，提高了交叉口的安全性和鲁棒性。(4)本专利技术通过采集交叉口监测区域黄灯启亮时每一车辆的实时信息，并对信息进行分析处理，充分考虑了每一车辆的实际交通状况，比现行方案更为合理化和人性化，提高了车辆在交叉口黄灯信号通行的科学性与实效性。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在信号控制交叉口，当与某进口道车辆放行相应的绿灯时间结束时，通过检测装置检测黄灯启亮时刻交叉口进口道检测区域内的各车辆当前速度v和到停车线的距离S(v)；步骤2、将采集的数据通过无线路由或有线信道传送至中心控制计算机；步骤3、所述中心控制计算机计算各车辆在当前车速v下车辆完全停车时所需距离S；步骤4、将各车辆在当前车速v下车辆完全停车时所需距离S与各车辆到停车线的距离S(v)进行比较，若S＞S(v)，则所测车辆不能在停车线内完全停车，中心控制计算机生成相应的车辆通过指令，以提示诱导车辆通过，若S≤S(v)，则所测车辆可在停车线内完全停车，中心控制计算机生成相应的红色制动信息指令，以提示诱导车辆停车；步骤5、所述中心控制计算机根据可通行的车辆中通过停车线的时间最大值控制信号控制机对黄灯时间进行调整；步骤6、所述中心控制计算机通过无线设备发射相应指令到对应车辆的车载终端或手机终端；步骤7、所述车载终端或手机终端接收指令后播报驾驶提示，供驾驶员做出相应的驾驶行为。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在信号控制交叉口，当与某进口道车辆放行相应的绿灯时间结束时，通过检测装置检测黄灯启亮时刻交叉口进口道检测区域内的各车辆当前速度v和到停车线的距离S(v)；步骤2、将采集的数据通过无线路由或有线信道传送至中心控制计算机；步骤3、所述中心控制计算机计算各车辆在当前车速v下车辆完全停车时所需距离S；步骤4、将各车辆在当前车速v下车辆完全停车时所需距离S与各车辆到停车线的距离S(v)进行比较，若S>S(v)，则所测车辆不能在停车线内完全停车，中心控制计算机生成相应的车辆通过指令，以提示诱导车辆通过，若S≤S(v)，则所测车辆可在停车线内完全停车，中心控制计算机生成相应的红色制动信息指令，以提示诱导车辆停车；步骤5、所述中心控制计算机根据可通行的车辆中通过停车线的时间最大值控制信号控制机对黄灯时间进行调整；步骤6、所述中心控制计算机通过无线设备发射相应指令到对应车辆的车载终端或手机终端；步骤7、所述车载终端或手机终端接收指令后播报驾驶提示，供驾驶员做出相应的驾驶行为；所述步骤1中，所述的检测装置为感应式检测装置，所述检测区域的确定依据计算公式:其中：S0--检测区域至停车线的最大距离，v0--路段的限定车速，t0--驾驶员在交叉口停车制动的反应时间，取值为1.3s，t1--停车过程制动力增加时间，取值为0.3s，μ--路面附着系数，g--重力加速度，取值为9.8m/s2，l--附加距离，取值为15m。2.根据权利要求1所述的基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法，其特征在于：步骤2所述的采集到的实时交通数据利用无线wifi传播方式传送至中心控制计算机。3.根据权利要求1所述的基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法，其特征在于，步骤3中，当前车速v下车辆完全停车时所需距离S由如下公式确定：4.根据权利要求3所述的基于无线技术的交叉口黄灯信号安全驾驶控制方法，其特征在于，步骤4中，中心控制计算机生成相应的车辆通过指令，以提示诱导车辆通过的步骤具体包括：步骤41、计算车辆在停车线内完全停车且刹车距离为S(v)时的假定车速v′，其中：

【专利技术属性】
技术研发人员：温惠英，吴亚平，刘敏，占俊杰，漆巍巍，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44