基于自动驾驶车辆队列的道路合流区协作汇入控制方法技术

本发明专利技术为基于自动驾驶车辆队列的道路合流区协作汇入控制方法，首先采集主路车辆和匝道车辆的行驶状态；其次，根据冲突发生条件判断待合流的目标车辆与主路车辆在下一时间步是否存在冲突，若不存在冲突执行步骤四；若存在冲突则将控制区内包括目标车辆在内以及位于目标车辆后方的主路车辆和匝道车辆进行分组，将每个车辆组视为一辆车并构建协作控制通行效率函数，利用群智能算法进行优化，得到车辆组通过汇入点的最优顺序；最后，按照顺序将匝道车辆虚拟映射到主路中，使主路上的所有车辆按照车辆跟驰模型CACC进行跟驰，直至顺利通过汇入点。以通行效率为目标，提高了道路通行能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
基于自动驾驶车辆队列的道路合流区协作汇入控制方法


[0001]本专利技术属于智能交通控制
，具体是一种基于自动驾驶车辆队列的道路合流区协作汇入控制方法。

技术介绍

[0002]随着交通出行需求的增长，道路交通面临的拥堵问题日益严重，尤其是匝道入口及周边区域，常因合流行为成为道路的瓶颈路段。在5G、车路联网等先进技术的支持下，自动驾驶车辆有望普及，以实现纯自动驾驶交通流的交通状态。自动驾驶车辆能够直接接受控制中心的实时信息指令，有利于系统精准调整车辆运行状态，为合流区安全高效通行提供了可能，能够有效避免主路车辆和匝道车辆在合流时的冲突问题。
[0003]自动驾驶车辆的决策问题是真实交通流中车辆行驶的核心问题之一，针对合流区，需要构建更为全面的信息基础、更精细化的智能交通系统。现有的自动驾驶车辆协同控制方法中，一部分是以发生交互的车辆间行为作为研究对象，未能达到通行效率最优的效果；另一部分模型的决策精确度无法保证，复杂度过高，难以实现车辆的实时控制。此外，现有技术区别自动驾驶车辆与手动驾驶车辆的手段仅是对于指令的接受度，未考虑到自动驾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自动驾驶车辆队列的道路合流区协作汇入控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、采集主路车辆和匝道车辆的行驶状态，行驶状态包括车辆的位置、速度和加速度；假设匝道车辆j为下一时间步待合流的目标车辆，主路车辆i为目标车道上位于目标车辆后方的第一辆车，根据冲突发生条件判断目标车辆j与主路车辆i在下一时间步是否存在碰撞或追尾等冲突，若不存在冲突则执行步骤四；若存在冲突则执行步骤二～四；冲突发生条件为：式(1)中，v
i
、v
j
分别表示主路车辆i和目标车辆j的速度，Δt为下一时间步的步长，D
safe
表示车辆安全间隙，d
ij
表示目标车辆j与主路车辆i当前时间步的间距；步骤二、根据分组标准分别将主路控制区内位于目标车辆后方的主路车辆和匝道控制区包括目标车辆以及位于目标车辆后方的匝道车辆进行分组，将满足分组标准的车辆分为一组；分组标准为：t1＜α
·
t2+Δt2ꢀꢀꢀꢀ
(6)其中，α表示安全系数，Δt2表示时间阈值；t1表示后车以最大加速度加速至最大速度，并以最大速度行驶至汇入点所需时间；t2表示前车以最小减速度减速至车道最低限速，并以车道最低限速行驶至汇入点所需时间；步骤三、首先，将每个车辆组视为一辆车，构建式(7)所示的车辆通行时间函数f1和式(8)所示的时间延误函数f2；其中，n1、n2分别表示主路车辆和匝道车辆的组数；表示第k个车辆组的领导车辆预定到达汇入点的时间，满足下述条件：到达汇入点的时间，满足下述条件：其中，表示第k
‑
1个车辆组的领导车辆预定到达汇入点的时间，表示第k个车辆组的领导车辆到达汇入点的最小通行时间，Δt1表示第k
‑
1与k个车辆组的领导车辆之间的时距，n表示第k
‑
1个车辆组包含的车辆数；其次，构建式(9)所示的协作控制通行效率函数：max F＝ω1f1+ω2f2ꢀꢀꢀꢀ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洪军，刘莹，张孝铭，朱敏清，刘欣超，刘怡美，李霞，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：