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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种网联环境下车辆转弯掉头的动态短时通道调控方法，包括：1、判断目标车辆是否位于可转弯掉头车道；2、判断目的地区域内是否有车辆行驶；3、目的地区域无车辆行驶时构建短时通道使目标车辆左转跨越对向两车道进入目的地；4、目的地区域有车辆行驶时，判断对向车道是否满足可插车条件，构建短时通道使目标车辆掉头进入对向车道并进入目的地。本发明提出的动态调控方法能够通过网联环境下网联车辆与路侧设施、网联车辆与网联车辆之间的信息交互，在保证交通运行安全的前提下，充分利用道路资源，提高车辆转弯或掉头进入目的地的效率，减少车辆延误，提高道路通行能力。

主权项：1.一种网联环境下车辆转弯掉头的动态短时通道调控方法，其特征在于，是应用于双向通行的四车道中，设任意一条车道为第i车道，i＝1,2,3,4，所述网联环境下的机动车均为网联自动驾驶车辆，目标车辆行驶在第3车道或第4车道，第1车道是对向车道的外侧车道，第2车道是对向车道的内侧车道，第3车道是同向车道的内侧车道且为可转弯掉头车道，第4车道是同向车道的外侧车道；在第2车道和第3车道之间的中央隔离带中设置有可自动升降的路桩，用于接收路侧智能交通设备转发的目标车辆转弯或掉头信号，并为目标车辆提供转弯或掉头空间，从而使得目标车辆通过转弯或掉头方式进入对向车道，以到达第1车道路侧的目的地；所述动态短时通道调控方法包括以下步骤：步骤1、利用路侧智能交通设备采集t时刻双向通行的四车道的车辆信息，包括：车辆位置、速度、车头时距；令第i车道的第j辆车记为步骤2、当目标车辆在t时刻有意向去往第1车道路侧的目的地时，判断t时刻目标车辆是否位于可转弯掉头车道；若是，则执行步骤3；否则，表示目标车辆位于第4车道，换道至第3车道后，执行步骤3；步骤3、以第1、第2车道的整体宽度作为目的地区域的宽，目的地区域的长由目的地入口边缘开始，并向对向车道的上游方向展开，所展开的距离为S，从而利用式1计算目的地区域的长S； 式1中，w为目标车辆的宽度，h为目标车辆转弯的区间宽度，vmax为道路的最高限速，ac为车辆舒适减速度，lsafe为车辆的纵向安全距离；步骤4、判断t时刻目的地区域内是否有车辆行驶，若没有，则执行步骤5；否则，执行步骤6；步骤5、构建短时通道，使得t时刻目标车辆在短时通道内左转跨越对向两车道并到达目的地；步骤5.1、利用式2-式4计算短时通道的时长Tz，长Lz，宽Wz，其中，宽Wz的中心点为目的地的入口中心点； Lz＝3d+g3Wz＝w+h+lsafe4式2-4中，rz为目标车辆转弯半径，vz为目标车辆的转弯速度，d为车道的宽度，g为中央隔离带的宽度；步骤5.2、利用式5计算待降下的路桩数量Nz，从而在路侧智能交通设备的控制下，t时刻自动降下Nz个路桩，为目标车辆提供转弯空间； 式5中，e为两个路桩的间隔距离；步骤5.3、t时刻目标车辆在Nz个路桩提供的转弯空间内，左转跨越对向两车道并进入目的地；同时，短时通道外的对向两车道上的驶来车辆接收目标车辆的左转信号，并在时长Tz中协同让行，以维持短时通道中无车辆行驶，结束调控；步骤6、判断t时刻对向两车道上，与目标车辆相邻的两辆车之间是否满足可插车条件；步骤6.1、获取t时刻第2车道上，与目标车辆相邻的两辆车和之间的车头时距其中，为第2车道中已通过目标车辆车头的最后一辆车，是跟驰在后的未通过目标车辆车头的第一辆车；步骤6.2、若执行步骤6.3；否则，目标车辆在第3车道继续行驶，将t+Δt赋值给t，返回执行步骤6.1；Tc为可插车时距，Δt为更新间隔；步骤6.3、利用式6计算车辆掉头到第1车道的时间Td1； 式6中，rd1为目标车辆掉头至第1车道的掉头半径，vd为目标车辆掉头速度，R内1为目标车辆掉头至第1车道的内半径，R外1为目标车辆掉头至第1车道的外半径，r1为目标车辆掉头至第1车道的外半径最小值，L为目标车辆的轴距，n为目标车辆的前轮距，m为前悬尺寸；步骤6.4、获取t时刻对向两条车道上，与目标车辆相邻的两辆车和的车头时距其中，是指第1车道中未通过目标车辆车头的第一辆车；若则执行步骤7；否则，执行步骤8；步骤7、构建短时通道，t时刻目标车辆在短时通道内跨越第2车道，掉头进入第1车道；步骤7.1、利用式7计算短时通道的宽Wd1，时长为Td1，长为Lz，其中，宽Wd1的中心点为掉头时目标车辆车头的中心点；Wd1＝R外1-R内1+lsafe7步骤7.2、利用式8计算待降下的路桩数量Nd1，从而在路侧智能交通设备的控制下，t时刻以目标车辆车头为中心，自动降下Nd1个路桩，为目标车辆提供掉头空间； 步骤7.3、目标车辆在下降路桩提供的短时通道内，跨越第2车道，掉头进入第1车道；同时，短时通道范围外的对向两车道上的驶来车辆接收目标车辆的掉头信号，并在时长Td1中协同让行，以维持短时通道中无车辆行驶；执行步骤9；步骤8、构建短时通道，t时刻目标车辆在短时通道内掉头进入第2车道，随后换道至第1车道；步骤8.1、利用式9-式11分别计算短时通道的时长Td2，长Ld2，宽Wd2，其中，宽Wd2的中心点为掉头时目标车辆车头的中心点； Ld2＝2d+g10Wd2＝R外2-R内2+lsafe11式9中，rd2为目标车辆掉头至第2车道的掉头半径，R内2为目标车辆掉头至第2车道的内半径，R外2为目标车辆掉头至第2车道的外半径，r2为目标车辆掉头至第2车道的外半径最小值；步骤8.2、利用式12计算待降下的路桩数量Nd2，从而在路侧智能交通设备的控制下，t时刻以目标车辆车头为中心，自动降下Nd2个路桩，为目标车辆提供掉头空间； 步骤8.3、目标车辆在下降路桩提供的短时通道内，掉头进入第2车道，同时，短时通道范围外的第2车道上的驶来车辆接收目标车辆的掉头信号，并在时长Td2中协同让行，以维持短时通道中无车辆行驶；步骤8.4、t时刻目标车辆与第1车道的车辆协同，换道至第1车道后，执行步骤9；步骤9、t时刻目标车辆在第1车道右转进入目的地，结束调控。

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