匝道合流的协同控制方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及匝道合流区车路协同控制技术领域，特别涉及一种匝道合流的协同控制方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：将获取到的匝道合流区的实际道路、交通状态和实际车辆的信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型中，该协同控制优化模型由匝道合流协同控制框架得到，并根据协同控制优化模型输出的优化变量求解结果生成匝道合流协同控制策略，从而协调控制主路车辆和匝道车辆行驶在匝道合流区域内的驾驶行为。解决了在连续交通流环境下的运行效率低以及匝道合流的协同控制效果差等问题，通过智能网联环境下的匝道合流协同控制方法，实现了车辆在合流区域内的协同控制，降低了车辆总延误，提升了合流效率及交通流运行的稳定性。通流运行的稳定性。通流运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
匝道合流的协同控制方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及匝道合流区车路协同控制
，特别涉及一种匝道合流的协同控制方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]匝道合流区是高速公路路网中典型瓶颈区域。该区域内，匝道车辆的汇入对主路交通形成频繁扰动，降低通行效率，易导致拥堵。智能网联技术的快速发展和应用，对于提升瓶颈区域交通运行效率，有效缓解交通拥堵起到积极作用。智能网联环境下，如何借助车辆间的通讯有效协调车辆在匝道合流区域内的驾驶行为，从而提升瓶颈区域内整体交通表现是目前智能交通领域的研究热点之一。
[0003]相关技术中，匝道合流控制方法大多考虑单个车辆的控制，而非着眼于交通流层面的运行效率和稳定性。这导致现有技术虽能在单车层面优化匝道合流运行，却无法保证在连续交通流环境下的运行效率提升。此外，未有已知的现存方法同时考虑主路车辆让行和匝道车辆以车队形式汇入两个方法的协同控制，因此无法有效发挥该两个方法的互相促进作用。同时，未有现有方法从理论层面上系统探讨不同交通状况下匝道车队的最优组织形式。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种匝道合流的协同控制方法、装置、电子设备及存储介质，以解决在连续交通流环境下的运行效率低以及匝道合流的协同控制效果差等问题。
[0005]本申请第一方面实施例提供一种匝道合流的协同控制方法，包括以下步骤：
[0006]获取匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息；
[0007]将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型，其中，所述匝道合流的协同控制优化模型由匝道合流协同控制框架得到；以及，
[0008]根据所述匝道合流的协同控制优化模型输出的优化变量求解结果生成匝道合流协同控制策略，并按照所述匝道合流协同控制策略协调控制主路车辆和匝道车辆行驶在所述匝道合流区域内的驾驶行为。
[0009]根据本申请的一个实施例，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，还包括：
[0010]识别主路车辆和匝道车辆的当前行为模式，并基于所述当前行为模式计算主路车辆延误和匝道车辆延误；
[0011]基于所述主路车辆延误和匝道车辆延误确定所述匝道合流的协同控制优化模型的匝道合流区内所有车辆总延误最小化目标函数。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述匝道合流区内所有车辆总延误最小化目标函数为：
[0013][0014]其中，w
m
为主路车辆延误权重，w
r
为匝道车辆延误权重；为让行车辆后第i辆主路车辆延误；为匝道车队中第j辆车延误；m为受让行影响的主路车辆的数量；n为匝道车队所含车辆数；r为协同汇入的实施频率。
[0015]根据本申请的一个实施例，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，还包括：
[0016]构建所述匝道合流协同控制框架，并确定所述匝道合流协同控制框架下的优化变量，其中，所述优化变量包括匝道车队所含车辆数、主路车减速地点合流速度中的一项或多项。
[0017]根据本申请的一个实施例，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，还包括：
[0018]基于交通安全要求、交通流稳定性要求以及车辆动态性能要求生成所述匝道合流的协同控制优化模型的一个或多个匝道合流控制约束条件。
[0019]根据本申请实施例的匝道合流的协同控制方法，将获取到的匝道合流区的实际道路、交通状态和实际车辆的信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型中，该协同控制优化模型由匝道合流协同控制框架得到，并根据协同控制优化模型输出的优化变量求解结果生成匝道合流协同控制策略，从而协调控制主路车辆和匝道车辆行驶在匝道合流区域内的驾驶行为。解决了在连续交通流环境下的运行效率低以及匝道合流的协同控制效果差等问题，通过智能网联环境下的匝道合流协同控制方法，实现了车辆在合流区域内的协同控制，降低了车辆总延误，提升了合流效率及交通流运行的稳定性。
[0020]本申请第二方面实施例提供一种匝道合流的协同控制装置，包括：
[0021]获取模块，用于获取匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息；
[0022]输入模块，用于将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型，其中，所述匝道合流的协同控制优化模型由匝道合流协同控制框架得到；以及，
[0023]控制模块，用于根据所述匝道合流的协同控制优化模型输出的优化变量求解结果生成匝道合流协同控制策略，并按照所述匝道合流协同控制策略协调控制主路车辆和匝道车辆行驶在所述匝道合流区域内的驾驶行为。
[0024]根据本申请的一个实施例，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，所述输入模块，还用于：
[0025]识别主路车辆和匝道车辆的当前行为模式，并基于所述当前行为模式计算主路车辆延误和匝道车辆延误；
[0026]基于所述主路车辆延误和匝道车辆延误确定所述匝道合流的协同控制优化模型的匝道合流区内所有车辆总延误最小化目标函数。
[0027]根据本申请的一个实施例，所述匝道合流区内所有车辆总延误最小化目标函数为：
[0028][0029]其中，w
m
为主路车辆延误权重，w
r
为匝道车辆延误权重；为让行车辆后第i辆主路车辆延误；为匝道车队中第j辆车延误；m为受让行影响的主路车辆的数量；n为匝道车队所含车辆数；r为协同汇入的实施频率。
[0030]根据本申请的一个实施例，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，所述输入模块，还用于：
[0031]构建所述匝道合流协同控制框架，并确定所述匝道合流协同控制框架下的优化变量，其中，所述优化变量包括匝道车队所含车辆数、主路车减速地点合流速度中的一项或多项。
[0032]根据本申请的一个实施例，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，所述输入模块，还用于：
[0033]基于交通安全要求、交通流稳定性要求以及车辆动态性能要求生成所述匝道合流的协同控制优化模型的一个或多个匝道合流控制约束条件。
[0034]根据本申请实施例的匝道合流的协同控制装置，将获取到的匝道合流区的实际道路、交通状态和实际车辆的信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型中，该协同控制优化模型由匝道合流协同控制框架得到，并根据协同控制优化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种匝道合流的协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息；将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型，其中，所述匝道合流的协同控制优化模型由匝道合流协同控制框架得到；以及根据所述匝道合流的协同控制优化模型输出的优化变量求解结果生成匝道合流协同控制策略，并按照所述匝道合流协同控制策略协调控制主路车辆和匝道车辆行驶在所述匝道合流区域内的驾驶行为。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，还包括：识别主路车辆和匝道车辆的当前行为模式，并基于所述当前行为模式计算主路车辆延误和匝道车辆延误；基于所述主路车辆延误和匝道车辆延误确定所述匝道合流的协同控制优化模型的匝道合流区内所有车辆总延误最小化目标函数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述匝道合流区内所有车辆总延误最小化目标函数为：其中，w
m
为主路车辆延误权重，w
r
为匝道车辆延误权重；为让行车辆后第i辆主路车辆延误；为匝道车队中第j辆车延误；m为受让行影响的主路车辆的数量；n为匝道车队所含车辆数；r为协同汇入的实施频率。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，还包括：构建所述匝道合流协同控制框架，并确定所述匝道合流协同控制框架下的优化变量，其中，所述优化变量包括匝道车队所含车辆数、主路车减速地点合流速度中的一项或多项。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，在将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型之前，还包括：基于交通安全要求、交通流稳定性要求以及车辆动态性能要求生成所述匝道合流的协同控制优化模型的一个或多个匝道合流控制约束条件。6.一种匝道合流的协同控制装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息；输入模块，用于将所述匝道合流区的实际道路信息、实际交通状态信息和实际车辆信息输入至预先构建的匝道合流的协同控制优化模型，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲小波，祝捷，严亚丹，李奥勇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：