【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能交通，具体而言涉及一种基于互操作的智轨路线分时复用方法。
技术介绍
1、随着城市化进程的不断推进以及人们生活水平的显著提高，道路上的行人与车辆数量呈现快速增长趋势。特别像是一线大城市，机动车保有量逐年上升，这导致了严重的交通供需不平衡问题。尤其是在早晚高峰时段，由于大量市民上下班出行的需求集中爆发，现有的道路系统难以有效应对这种短时间内急剧增加的交通流量，从而引发了持续且严重的拥堵现象。面对日益严峻的城市交通挑战，许多地方采取了一系列措施试图缓解这一状况，其中包括设立公交车专用通道以确保公共交通工具能够顺畅运行。然而，在实际操作过程中发现，这些专用车道在非高峰时段或公交车使用频率较低的情况下往往会处于闲置状态，进而减少了可供其他社会车辆使用的车道资源，不仅降低了整体道路的利用率，有时甚至可能加剧了局部区域的交通拥挤程度。
2、为了解决上述矛盾并更高效地利用有限的道路空间，引入柔性路权的概念变得尤为重要。柔性路权是一种基于实时交通状况动态调整不同类型交通工具对特定路段使用权的技术手段，它旨在通过灵活配置道路资源来优化整个城市的交通流动效率。智轨作为一种高效、环保的公共交通工具，在许多城市中扮演着重要的角色。智轨专用车道在低频使用期间往往会造成道路资源的浪费，尤其是在交通需求变化较大的情况下，因此设计基于车路协同的柔性路权管控服务系统，在智轨专用车道上实施柔性路权策略，发挥现有基础设施潜力，缓解城市交通压力。
技术实现思路
1、本专利技术正是基于现有技术的
2、为了解决上述问题，本专利技术提供的技术方案包括：
3、提供了一种基于互操作的智轨路线分时复用方法，包括：通过路侧设备获取车辆数据，所述车辆数据包括位置坐标；基于轨迹平滑方法对车辆数据进行处理，得到拟合的车辆轨迹；基于模糊评价算法对多个交通指标进行处理，根据多个交通指标的权重和对应指标的所处交通状态等级的隶属程度，评价交通状态等级；当交通处于锁死状态等级时，保持原状态行驶；当交通处于非锁死状态时，根据保护车头时距、安全车头时距、被控网联车统治范围时长和具有优先路权车辆的平均行驶速度，得到车辆换道并占用智轨的长度和占用智轨的时间；其中，所述保护车头时距由对应车辆类型的安全车头时距和根据icv跟驰模型得到的被控车辆在对应时刻下的车头时距决定；所述安全车头时距由前车车头时距和最短安全时距决定；所述被控网联车统治范围时长基于换道时间得到。
4、优选地，所述基于轨迹平滑方法对车辆数据进行处理，得到拟合的车辆轨迹，包括：获取相邻两帧数据中的车辆特征，所述车辆特征包括车头转角和车辆大小；根据特征计算两帧数据中对应车辆的相似度，表示为：其中，sim表示两车之间特征的相似度，d1和d2表示两帧数据中对应车辆特征的值；当相似度超过0.85时，认为前后两帧数据中对应车辆重合，剔除后一帧对应车辆的轨迹点。
5、通过上述设置以剔除被重复记录的车辆轨迹，降低干扰以提高准确度。
6、优选地，将轨迹点连接，通过最小二乘法找到一条直线y＝kx+b，使得各个数据点到这条直线的垂直距离之和最小，计算出轨迹数据的线路的最优解，完成对车辆轨迹的拟合，计算相邻轨迹点拟合直线的斜率k：式中，和分别是x和y的平均值；计算相邻轨迹点拟合直线的截距b：得到拟合后的车辆轨迹。
7、优选地，获取n个表示拥堵状态的样本，，m个影响指标，形成原始评价指标矩阵其中xij表示第i个样本的第j个影响因素(i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m)；计算各指标xij占该项因素指标的比重pij：计算第j项指标的熵值ej：其中k由样本数量n决定的，令ln为自然对数，且ej的值应当大于等于0，计算第j项指标的差异系数gj，差异系数表示为：gj＝1-ej，计算各项因素指标的权重wj：wj值的集合为w。
8、优选地，考虑单个指标对道路交通拥堵情况的影响，判断所隶属的交通状态等级，属于的交通状态等级对应的rij为1，不属于的交通状态等级对应的rij取值为0，得到隶属程度的结合r，表示为：
9、优选地，计算道路拥堵综合评价矩阵b，表示为：b＝w×r，择道路拥堵综合评价矩阵中隶属程度最大值所在的等级为最终的拥堵等级，完成对交通态势的评价。
10、优选地，所述保护车头时距由对应车辆类型的安全车头时距和根据icv跟驰模型得到的被控车辆在对应时刻下的车头时距决定，包括：其中，u1为保护车头时距，tsafe为被控车辆对应类型的安全车头时距，δxn(t)为车头时距，k1为第一系数，取值1.0，k2为第二系数，取值0.1，k3为第三系数，取值0.58，δxn(t)为车辆n在第t个时刻的车头时距，vn(t)为车辆n在第t个时刻的速度，vn-1(t)为车辆n-1在第t个时刻的速度，d为第五系数，取值为5.5，exp为指数函数，m为第四系数，取值8.83m/s。
11、优选地，所述安全车头时距由前车车头时距和最短安全时距决定，包括：u2＝max(t′safe,minsafe)+1，其中，u2为安全车头时距，t′safe为前车车头时距，minsafe为最短安全时距，这两个值是由道路交通情况规定的特定值。
12、优选地，所述被控网联车统治范围时长基于换道时间得到，包括：con＝tchange+1，其中，tchange(x|μ,σ)表示车辆的换道时间，μ是对数正态分布均值，σ是对数正态分布标准差，var(x)为方差，e(x)表示数学期望。
13、优选地，车辆换道占用智轨的时间表示为：t＝u1+u2+con，车辆换道占用智轨的长度表示为：z＝t*v，其中，v是具有优先路权的高等级车辆的平均行驶速度。
14、与现有技术相比，本专利技术通过使用多指标模糊评价的算法，能够考虑到不同交通状态下，哪个交通指标对交通态势的影响更大，基于此再对交通态势进行评价，从而能够剔除其他因素的干扰对交通状态进行判断。此外，在智轨路权范围的地方进行更加小颗粒度的精细化计算。通过上述设置能够在不同交通状态下对被控车辆进行不同状态的驱动，能够避免驱动被控车辆加重所处交通状态等级的拥堵程度，能够在更大程度上提高通行效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，所述基于轨迹平滑方法对车辆数据进行处理，得到拟合的车辆轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，将轨迹点连接，通过最小二乘法找到一条直线y＝kx+b，使得各个数据点到这条直线的垂直距离之和最小，计算出轨迹数据的线路的最优解，完成对车辆轨迹的拟合，计算相邻轨迹点拟合直线的斜率k：
4.根据权利要求3所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，获取n个表示拥堵状态的样本，m个影响指标，形成原始评价指标矩阵其中xij表示第i个样本的第j个影响因素(i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m)；
5.根据权利要求4所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，考虑单个指标对道路交通拥堵情况的影响，判断所隶属的交通状态等级，属于的交通状态等级对应的rij为1，不属于的交通状态等级对应的rij取值为0，得到隶属程度的结合R，表示为：
6.根据权利要求5
7.根据权利要求1所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，所述保护车头时距由对应车辆类型的安全车头时距和根据ICV跟驰模型得到的被控车辆在对应时刻下的车头时距决定，包括：
8.根据权利要求7所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，所述安全车头时距由前车车头时距和最短安全时距决定，包括：
9.根据权利要求8所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，所述被控网联车统治范围时长基于换道时间得到，包括：
10.根据权利要求9所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，车辆换道占用智轨的时间表示为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，所述基于轨迹平滑方法对车辆数据进行处理，得到拟合的车辆轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，将轨迹点连接，通过最小二乘法找到一条直线y＝kx+b，使得各个数据点到这条直线的垂直距离之和最小，计算出轨迹数据的线路的最优解，完成对车辆轨迹的拟合，计算相邻轨迹点拟合直线的斜率k：
4.根据权利要求3所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，获取n个表示拥堵状态的样本，m个影响指标，形成原始评价指标矩阵其中xij表示第i个样本的第j个影响因素(i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m)；
5.根据权利要求4所述的基于互操作的智轨路线分时复用方法，其特征在于，考虑单个指标对道路交通拥堵...
【专利技术属性】
技术研发人员：任毅龙，赵艺萱，于海洋，付翔，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。