吉林大學王琳虹獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉吉林大學申請的專利一種網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道方法及系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN117496761B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202311515808.9,技術領域涉及:G08G1/16;該發明授權一種網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道方法及系統是由王琳虹;邱春香;郭夢竹;付明昊;孫雅幸;王鑫;李鑫;王瑋迪設計研發完成,并于2023-11-14向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道方法及系統在說明書摘要公布了:一種網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道方法及系統,它屬于網聯混行環境下的交通安全領域。本發明解決了現有方法換道效率低的問題。本發明針對網聯自動駕駛車輛與網聯人工駕駛車輛并存的駕駛環境,提出了網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道方法,更適用于車聯網發展的進程。在單車換道決策中,通過計算臨界安全距離,并與實際距離進行比較,可有效保證車輛換道過程的安全性。而且,針對隧道事故路段上游車必須換道的強制換道問題,在車輛能夠安全完成換道的前提下,最大限度的利用道路資源,提高換道效率并減小對其他車輛的影響,從而提高隧道內的通行效率。本發明方法可以應用于網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道。
本發明授權一種網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道方法及系統在權利要求書中公布了:1.一種網聯混行環境下隧道事故路段的協同換道方法,其特征在于,所述方法具體包括以下步驟: 步驟一、沿車輛行駛方向,由右向左對單向通行隧道的各條車道依次進行編號,將各條車道分別編號為第1車道、第2車道、…、第n車道; 步驟二、當第i車道上發生交通事故時,其中i≠1且i≠n,將發生交通事故的車輛的位置作為起點位置,將交通事故所能影響的極限位置作為終點位置,起點位置與終點位置之間的區域即為在第i車道上的交通事故影響區,將交通事故影響區的長度表示為s; 對第i車道上的位于交通事故影響區內的網聯自動駕駛車輛執行步驟三,第i車道上的位于交通事故影響區內的網聯人工駕駛車輛則自行選擇目標車道及換道時機; 步驟三、對位于發生交通事故的車輛后面的網聯自動駕駛車輛進行編號,即根據網聯自動駕駛車輛與發生交通事故車輛的距離,按照距離由近及遠的順序對各網聯自動駕駛車輛進行由小到大的編號; 初始化車輛編號n=1,對車輛n和車輛n+1執行步驟四; 步驟四、計算出第i-1車道的當前車流速度以及第i+1車道的當前車流速度; 若第i-1車道的當前車流速度大于等于第i+1車道的當前車流速度,則將第i-1車道作為車輛n的目標車道,將第i+1車道作為車輛n+1的目標車道; 否則,若第i-1車道的當前車流速度小于第i+1車道的當前車流速度,將第i-1車道作為車輛n+1的目標車道,將第i+1車道作為車輛n的目標車道; 步驟五、車輛n和車輛n+1均被稱為換道車輛,對車輛n和車輛n+1同時執行步驟五一至步驟五五的過程,直至車輛n或車輛n+1換道完成時,執行步驟六; 步驟五一、記換道車輛與目標車道前車k的距離為L1,判斷距離L1是否滿足式1的條件: L1≥Si-Sk+Wsinθ1 式中:Si為換道車輛在時間t內行駛的水平距離,Sk為目標車道前車k在時間t內行駛的水平距離,W為車輛寬度,θ為換道車輛在換道過程中與水平線之間的夾角; 步驟五二、若換道車輛滿足式1的條件,則執行步驟五三;若換道車輛不滿足式1的條件,則換道車輛先減速等待目標車道的下一換道間隙,在下一換道間隙返回執行步驟五一; 步驟五三、記換道車輛與目標車道后車j的距離為L2,判斷距離L2是否滿足式3的條件: L2≥Sj-Si+Wsinθ3 式中:Sj為目標車道后車j在時間t內行駛的水平距離; 步驟五四、若換道車輛滿足式3的條件,則換道車輛執行換道; 若換道車輛不滿足式3的條件,則執行步驟五五; 步驟五五、若目標車道后車j為自動駕駛車輛,則目標車道后車j減速讓行且換道車輛加速換道; 若目標車道后車j為人工駕駛車輛,則進行換道博弈; 換道博弈的具體過程為: 構建換道車輛的收益函數P及目標車道后車的收益函數Q,并根據換道車輛和目標車道后車的收益函數進行決策: Subjectto r∈{0,1},rr-1=0 ai∈[amin,amax] vi∈[vmin,vmax] aj∈[amin,amax] vj∈[vmin,vmax] 其中,r={0,1},r=0表示保持當前車道,r=1表示向目標車道換道;ai *,r*表示目標車輛與目標車道后車博弈時的博弈解,Γ2表示目標車道后車的候選策略集,γ2ai,r表示在給定換道車輛的策略時目標車道后車的最優策略集,表示將公式左端的計算方法定義為公式右端,amin是換道車輛允許的最小加速度,amax是換道車輛允許的最大加速度,ai是換道車輛的加速度,vmin是換道車輛允許的最小速度,vmax是換道車輛允許的最大速度,vi是換道車輛的速度,vj為目標車道后車的速度,aj是目標車道后車的加速度,αi和αj是權重系數; 當博弈解ai *,r*中的r*等于1時,則代表換道車輛博弈成功,換道車輛向目標車道換道,當博弈解ai *,r*中的r*等于0時,則代表換道車輛博弈失敗,換道車輛先減速等待目標車道的下一換道間隙,在下一換道間隙返回執行步驟五一; 步驟六、若換道完成的車輛以第i-1車道為目標車道,則車輛n+2以第i-1車道為目標車道并開始執行步驟五一至步驟五五的換道過程,未換道完成的車輛則繼續進行換道; 若換道完成的車輛以第i+1車道為目標車道,則車輛n+2以第i+1車道為目標車道并開始執行步驟五一至步驟五五的換道過程,未換道完成的車輛則繼續進行換道; 步驟七、直至步驟六中同時換道的兩個車輛中的任一車輛換道完成時,判斷除了步驟六中正在換道的車輛之外,在第i車道且在發生交通事故車輛的后面是否還有網聯自動駕駛車輛; 若有網聯自動駕駛車輛,則令n=n+1后,返回執行步驟六; 若沒有網聯自動駕駛車輛,則等待步驟六中同時換道的兩個車輛均換道完成后,整個換道過程結束。
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