(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211016150.2 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 广东省交通 规划设计 研究院集团股 份有限公司 地址 510440 广东省广州市白云区黄边北 路146号 (72)发明人 杨鹏史　汪超　童杰　曾盛　王林　 魏志博　郭劼　孙雪　林静言　 关小杰　赵文文　姚杰　 (74)专利代理 机构 广州知友专利商标代理有限 公司 44104 专利代理师 李海波　尤健雄 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 20/14(2012.01)G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 基于车道可达性判定的收费广场车道选择 行为仿真方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于车道可达性判定的 收费广场车道选择行为仿真方法， 通过将收费广 场车道划分为自由变道区、 强制变道区和禁止变 道区， 规范车辆在处于该三个变道区时相应的变 道行为， 基于三角目测区域分析方法， 实现对车 道的可达性评估， 规范化车辆的连续变道行为， 避免车辆作出冒险性连续变道行为， 更大程度的 减少了仿真中的碰撞、 换道失败或车流过度交织 的情况， 并且， 通过步骤S6对车辆的强制变道区 长度 进行动态调整， 使车辆发生强制 型变道的位置以一定概率提前， 实现对车辆插队 行为的控制， 避免收费广场车道选择行为仿真出 现车辆在收费站最近端异常聚集性插队的现象， 因此， 能够有效提升收费广场车道选择行为仿真 的准确性。 权利要求书4页 说明书12页 附图4页 CN 115544716 A 2022.12.30 CN 115544716 A 1.一种基于车道可达性判定的收费广场车道选择 行为仿真方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1、 针对包含多条收费广场车道(1)的收费站交通流仿真场景， 将所述收费广场车 道(1)由其起点至终点依次划分为自由变道区(1free)、 强制变道区(1force)和禁止变道区 (1forbid)， 并为每一辆已输入所述收费站交通流仿真场景中进行仿真的车辆vj均设置一 组变道区长度参数， 包含： 自由变道区长度 强制变道区长度 和禁止变 道区长度 并且， 为每一辆车辆vj的自由变道区长度 强制变道区长度 和禁止变道区长度 预设默认长度， 依次记为free_l、 force_l和 forbid_l； 其中， 所述收费广场车道(1)的终点为收费站(2)， 每一条所述收费广场车道(1)的长度 及其每一辆车辆vj的禁止变道区长度 均为常数， 所述自由变道区长度 根据强制变道区长度 变化而相应 变化； 步骤S2、 在所述收费站交通流仿真场景的仿真过程中， 每次进入当前仿真步长ti时， 先 对所述车辆vj执行步骤S3至步骤S7， 以生成每 一辆车辆vj在当前仿真步长ti的行为规 范； 其 中， i为整数； 步骤S3、 若所述车辆vj未被初始化， 则对所述车辆vj进行以下初始化： 将所述车辆vj的 自由变道区长度 强制变道区长度 和禁止变道区长度 均初 始化为默认长度； 若所述车辆vj已被初始化且仍处于收费广场车道(1)， 则直接执 行步骤S4； 步骤S4、 根据各条收费广场车道(1)是否关闭， 以及所述车辆vj与各条收费广场车道(1) 的匹配情况， 获取所述车辆vj进入当前仿真步长ti时所有可以使用的收费广场车道(1)， 记 为当前可用收费车道集合 该集合中的车道记为当前可用收费车道 步骤S5、 评估所述车辆vj从当前所在车道 换道至每一条所述当前可用收费车 道 的可达性， 将具有可达性的当前可用收费车道 记为可达收费车道 其中， 所述当前所在车道 为所述车辆vj进入当前仿真步长ti时所在的 收费广场车道(1)； 步骤S6、 基于步骤S5的可达性评估结果， 对所述车辆vj的强制变道区长度 进 行动态调整， 即： 若所述车辆vj存在至少一条所述可达收费车道 则将所述车辆vj的强制变道 区长度 重置为默认长度； 若所述车辆vj不存在所述可达收费车道 则将所述车辆vj的强制变道区长度 调整为强制变道区长度调整值 式 中 ， 是 通 过 以 0 为 均 值 的 正 态 分 布 概 率 密 度 函 数 生 成 的 处 于权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115544716 A 2区间范围内的随机数值； 为所述当前所在车道 的长度， 为所述车辆vj的禁止变道区 长度， 为从所述当前所在车道 的起点到所述车辆vj进入当前仿真步长ti 时的所在位置的行 车距离， force_l 为强制变道区(1force)的默认长度； 步骤S7、 根据所述车辆vj进入当前仿真步长ti时的所在位置， 以及， 由步骤S3至步骤S6 所设定的车辆vj的变道区长度参 数， 判断所述 车辆vj处于哪一个变道区， 并据此生成所述 车 辆vj在当前仿真步长ti的行为规范： 当所述车辆vj处于禁止变道区(1forbid)时， 禁止所述车辆vj在当前仿真步长ti进行变 道行为； 当 所 述 车 辆 vj处 于 强 制 变 道 区 (1 f o r c e ) 时 ，若 所 述 当 前 所 在 车 道 则所述车辆vj维持行驶在当前 所在车道 上， 否 则， 所述车辆vj以距离当前所在车道 最近的当前可用收费车道 为目标 进行强制型变道； 当所述车辆vj处于自由变道区(1 free)时， 所述车辆vj按照预设的驾驶员变道判断规则 进行判断型变道； 步骤S8、 按照步骤S2所生成的每一辆车辆vj的行为规范， 执行当前仿真步长ti的仿真， 完成后进入下一个仿真步长ti+1。 2.根据权利要求1所述基于车道可达性判定的收费广场车道选择行为仿真方法， 其特 征在于： 所述步骤S4中， 确定是否为所述当前可用收费车道 的原则为依次满足以 下条件： 条件一、 如果某一条收费广场车道(1)处于关闭状态， 则该条收费广场车道(1)不纳入 所述当前 可用收费车道集 合 条件二、 如果所述收费站(2)有称重要求且所述车辆vj为货车， 则未配备有秤台的收费 广场车道(1)不纳入所述当前 可用收费车道集 合 条件三、 如果所述车辆vj为配有电子 标签的车辆， 则收费类 型为MTC、 ETC和MIX中任 意一 种的收费广场车道(1)为所述当前 可用收费车道 如果所述车辆vj为无电子 标签的车辆， 则收费类 型为MTC或MIX的收费广场车道(1)为所 述当前可用收费车道 其中， MIX表示MTC和ETC混合的收费类型。 3.根据权利要求1或2所述基于车道可达性判定的收费广场车道选择行为仿真方法， 其 特征在于： 所述步骤S5中， 基于三角目测区域分析方法， 评估所述车辆vj从当前所在车道 换道至任意 一条所述当前 可用收费车道 的可达性， 包括： 步骤S5‑1、 将需要进行可达性评估的当前可用收费车道 记为目标可用收费 车道avai_LT， 按以下方式确 定该目标可用收费车道需要进行三角目测区域分析的中间车 道集合 该集合中的车道 记为中间车道anal_L： 所述中间车道集合 包含： 所述目标可用收费车道avai_LT， 以及，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115544716 A 3