一种无信号灯交叉口车辆通行方法、装置及设备与流程

本发明涉及车路协同，尤其是涉及一种无信号灯交叉口车辆通行方法、装置及终端设备。

背景技术：

1、交叉口作为一种重要的道路交通场景，也是安全事故高发路段，为了减少拥堵和提高交通效率，目前提出了各种交叉口通行方法。交叉口通行的参与者通常包括车辆与行人，而交叉口通行方法是指一种协调参与者有序通过交叉口的方法，一般而言，交叉口通行方法需首要考虑安全性和可行性，其次是公平性和高效性。安全性是指应当尽可能降低交通事故的发生概率；可行性是指交叉口通行方法应当易于部署；公平性是指应当尽可能确保参与者等待通过交叉口的时间相等；高效性是指应当尽可能缩短参与者的整体通行时间。

2、在无信号灯的交叉口环境下，因信号灯指引的缺失，易导致车辆行驶混乱，通行效率低下，现有的无信号灯交叉口车辆通行方法在确保安全性的情况下，通常只考虑了方法整体的高效性而未兼顾公平性，从而容易导致位于某个相位的若干车辆出现等待时间过长的情况。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种无信号灯交叉口车辆通行方法、装置及设备，通过确定各车道的通行优先级及设置对应的剩余退避时间，能够实现交叉口空间资源的公平分配，通过设置转向约束关系表、预占用表和占用表，能够在确保不发生碰撞的情况下，实现各车道上不同行驶意图的车辆同时通行，提高了无信号灯交叉口的通行效率，从而兼顾了高效性和公平性。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供一种无信号灯交叉口车辆通行方法，包括如下步骤s1至步骤s8：

3、步骤s1，获取位于交叉口及其各方向车道的各车辆的通行信息；其中，所述通行信息包括位置信息、车速及行驶意图；

4、步骤s2，基于预设的所述交叉口及其各方向车道的地图数据以及各车辆的位置信息，确定当前位于各车道上预设的感知区域内的若干待通行车辆；

5、步骤s3，根据每条车道上各待通行车辆的距停止线距离，确定各车道的车辆列表；

6、步骤s4，对当前的预占用表和占用表进行清除处理，并根据清除处理后的占用表更新各车道的剩余退避时间和交叉口占用时间；其中，所述预占用表用于记录所述交叉口的预分配空间资源所对应的车道转向编号，所述占用表用于记录所述交叉口的已分配空间资源所对应的占用信息；

7、步骤s5，根据各车辆列表中当前第一辆待通行车辆的距停止线距离和车速，确定各车道的通行优先级，并将所述通行优先级最高的待通行车道的当前第一辆待通行车辆作为目标通行车辆；

8、步骤s6，基于所述预占用表、所述占用表、预设的转向约束关系表、所述待通行车道的剩余退避时间及所述目标通行车辆的行驶意图，判断所述目标通行车辆是否符合预设通行条件；

9、步骤s7，若符合所述预设通行条件，则按照所述行驶意图向所述目标通行车辆发送允许通行信息，并基于所述目标通行车辆的距停止线距离更新所述预占用表或所述占用表；若不符合所述预设通行条件，则向所述待通行车道的所有待通行车辆发送不允许通行信息，并移除所述待通行车道的车辆列表；重复执行步骤s5至步骤s7，直至完成对各待通行车辆的通行信息传递，等待预设延时时间；

10、步骤s8，重复执行步骤s1至步骤s7，直至各感知区域内不存在待通行车辆。

11、作为优选方案，所述根据各车辆列表中当前第一辆待通行车辆的距停止线距离和车速，确定各车道的通行优先级，具体包括如下步骤：

12、根据各车辆列表中当前第一辆待通行车辆的距停止线距离和车速，确定各车辆列表中当前第一辆待通行车辆的到达停止线时间；

13、当所述到达停止线时间小于预设到达停止线时间阈值或当前第一辆待通行车辆的距停止线距离小于预设停止距离阈值时，将当前第一辆待通行车辆所位于的车道的通行优先级设置为第一优先级数值；若当前第一辆待通行车辆所位于的车道的剩余退避时间大于0，则将所述第一优先级数值设置为所述剩余退避时间；若当前第一辆待通行车辆所位于的车道的剩余退避时间等于0，则将所述第一优先级数值设置为-n，n表示当前第一辆待通行车辆所位于的车道的车辆总数；

14、当当前第一辆待通行车辆的距停止线距离大于或等于所述预设停止距离阈值时，将当前第一辆待通行车辆所位于的车道的通行优先级设置为第二优先级数值，所述第二优先级数值等于所述到达停止线时间与预设系数的乘积；其中，所述第二优先级数值大于所述第一优先级数值，优先级数值最小的车道的通行优先级最高。

15、作为优选方案，所述基于所述预占用表、所述占用表、预设的转向约束关系表、所述待通行车道的剩余退避时间及所述目标通行车辆的行驶意图，判断所述目标通行车辆是否符合预设通行条件，具体包括如下步骤：

16、基于所述转向约束关系表，将所述目标通行车辆的行驶意图所对应的车道转向编号与所述预占用表中的各车道转向编号、所述占用表中各占用信息所包含的车道转向编号进行转向约束关系识别；

17、当所述目标通行车辆的行驶意图所对应的车道转向编号未记载于所述占用表且与所述预占用表中的任意一个车道转向编号或所述占用表中的任意一个车道转向编号之间的转向关系为转向约束关系时，判定所述目标通行车辆不符合所述预设通行条件；

18、当所述待通行车道的剩余退避时间大于0且存在除所述待通行车道之外的处于占用态的车道时，判定所述目标通行车辆不符合所述预设通行条件；其中，处于占用态的车道为当前第一辆待通行车辆的到达停止线时间小于所述预设到达停止线时间阈值或距停止线距离小于所述预设停止距离阈值的车道。

19、作为优选方案，所述基于所述目标通行车辆的距停止线距离更新所述预占用表或所述占用表，具体包括如下步骤：

20、当所述目标通行车辆的距停止线距离大于预设到达停止线时间阈值时，将所述目标通行车辆的行驶意图所对应的车道转向编号添加至所述预占用表；

21、当所述目标通行车辆的距停止线距离小于或等于所述预设到达停止线时间阈值时，判断所述目标通行车辆的行驶意图所对应的车道转向编号是否记载于所述占用表；若是，则将所述占用表中所述目标通行车辆的车道转向编号所对应的起始占用时间作为所述目标通行车辆的起始占用时间；若否，则将当前时间作为所述目标通行车辆的起始占用时间；

22、根据所述目标通行车辆的起始占用时间和预设通行时间，确定所述目标通行车辆的结束占用时间；

23、根据所述目标通行车辆的起始占用时间、结束占用时间、车辆编号和车道转向编号，生成所述目标通行车辆的占用信息并添加至所述占用表。

24、作为优选方案，所述向所述待通行车道的所有待通行车辆发送不允许通行信息，具体包括如下步骤：

25、当所述待通行车道的任意一辆待通行车辆的距停止线距离小于预设到达停止线时间阈值时，向所述任意一辆待通行车辆发送停止通行信息；

26、当所述待通行车道的任意一辆待通行车辆的距停止线距离大于或等于所述预设到达停止线时间阈值时，向所述任意一辆待通行车辆发送减速慢行信息。

27、作为优选方案，所述对当前的预占用表和占用表进行清除处理，具体包括如下步骤：

28、对当前的预占用表进行清空处理；

29、当当前的占用表中任意一条占用信息所包含的结束占用时间早于当前时间时，将所述任意一条占用信息从当前的占用表清除；

30、当根据所述地图数据以及各车辆的位置信息，检测到当前的占用表中任意一条占用信息所包含的车辆编号所对应的车辆位于预设的驶离车道区域时，将所述任意一条占用信息从当前的占用表清除。

31、作为优选方案，所述根据清除处理后的占用表更新各车道的剩余退避时间和交叉口占用时间，具体包括如下步骤：

32、当任意一条车道中存在任意一辆待通行车辆的车道转向编号记载于清除处理后的占用表时，对所述任意一条车道的交叉口占用时间进行累加；若所述任意一条车道的交叉口占用时间大于预设占用时间阈值，则将所述任意一条车道的剩余退避时间设置为预设初始剩余退避时间，并将所述任意一条车道的交叉口占用时间设置为0；若所述任意一条车道的交叉口占用时间小于或等于所述预设占用时间阈值，则将所述任意一条车道的交叉口占用时间设置为0。

33、作为优选方案，所述方法还包括如下步骤：

34、当任意一条车道中存在优先通行车辆时，将所述优先通行车辆所对应的结束占用时间设置为无限制，并根据当前时间、所述优先通行车辆的车辆编号和车道转向编号生成所述优先通行车辆的占用信息，将所述优先通行车辆的占用信息添加至所述占用表。

35、本发明实施例第二方面提供一种无信号灯交叉口车辆通行装置，包括：

36、通行信息获取模块，用于执行步骤s1，获取位于交叉口及其各方向车道的各车辆的通行信息；其中，所述通行信息包括位置信息、车速及行驶意图；

37、待通行车辆确定模块，用于执行步骤s2，基于预设的所述交叉口及其各方向车道的地图数据以及各车辆的位置信息，确定当前位于各车道上预设的感知区域内的若干待通行车辆；

38、车辆列表确定模块，用于执行步骤s3，根据每条车道上各待通行车辆的距停止线距离，确定各车道的车辆列表；

39、数据更新模块，用于执行步骤s4，对当前的预占用表和占用表进行清除处理，并根据清除处理后的占用表更新各车道的剩余退避时间和交叉口占用时间；其中，所述预占用表用于记录所述交叉口的预分配空间资源所对应的车道转向编号，所述占用表用于记录所述交叉口的已分配空间资源所对应的占用信息；

40、通行优先级确定模块，用于执行步骤s5，根据各车辆列表中当前第一辆待通行车辆的距停止线距离和车速，确定各车道的通行优先级，并将所述通行优先级最高的待通行车道的当前第一辆待通行车辆作为目标通行车辆；

41、通行条件判断模块，用于执行步骤s6，基于所述预占用表、所述占用表、预设的转向约束关系表、所述待通行车道的剩余退避时间及所述目标通行车辆的行驶意图，判断所述目标通行车辆是否符合预设通行条件；

42、通行建议模块，用于执行步骤s7，若符合所述预设通行条件，则按照所述行驶意图向所述目标通行车辆发送允许通行信息，并基于所述目标通行车辆的距停止线距离更新所述预占用表或所述占用表；若不符合所述预设通行条件，则向所述待通行车道的所有待通行车辆发送不允许通行信息，并移除所述待通行车道的车辆列表；通过所述通行优先级确定模块和所述通行条件判断模块重复执行步骤s5至步骤s7，直至完成对各待通行车辆的通行信息传递，等待预设延时时间；

43、重复执行模块，用于执行步骤s8，通过所述通行信息获取模块、所述待通行车辆确定模块、所述车辆列表确定模块、所述数据更新模块、所述通行优先级确定模块、所述通行条件判断模块和所述通行建议模块重复执行步骤s1至步骤s7，直至各感知区域内不存在待通行车辆。

44、本发明实施例第三方面提供一种终端设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的无信号灯交叉口车辆通行方法。

45、相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，通过确定各车道的通行优先级及设置对应的剩余退避时间，能够实现交叉口空间资源的公平分配，通过设置转向约束关系表、预占用表和占用表，能够在确保不发生碰撞的情况下，实现各车道上不同行驶意图的车辆同时通行，提高了无信号灯交叉口的通行效率，从而兼顾了高效性和公平性。