System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 网联车专用车道设置下交通瓶颈上游车道的可变限速控制方法技术_技高网

网联车专用车道设置下交通瓶颈上游车道的可变限速控制方法技术

技术编号:40508886 阅读:13 留言:0更新日期:2024-03-01 13:24
本发明专利技术公开了一种网联车专用车道设置下交通瓶颈上游车道的可变限速控制方法,是在设有专用车道的快速路瓶颈区域附近采集主线各路段的专用车道数和普通车道数及车辆信息,并根据交通需求预测各路段各车道的交通密度,从而以各车道限速值为控制变量,以快速路系统车辆总运行时间最小为控制目标,构建专用车道设置下瓶颈上游区域各车道可变限速方案。本发明专利技术有助于减少专用车道设置下由于网联车群体换道导致的交通效率下降和频繁换道引起的安全风险,从而能最大限度的保证专用车道设置条件下道路通行能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能交通管理控制领域,具体是一种有网联车专用车道设置条件下的交通瓶颈上游车道可变限速控制方法。


技术介绍

1、在5g技术和车路协同技术的飞速发展下,网联自动驾驶汽车的研究正蓬勃兴起。这项前沿技术利用车辆间通信来实现实时信息共享,从而旨在提升交通流的效率和道路的安全性。网联车专用车道作为一项创新型的交通解决方案,正逐渐引起人们的关注。其概念在于创设专用车道,以促进自动驾驶车辆与传统驾驶车辆的分流,从而减少它们之间的相互干扰。然而,目前的研究停留在基本路段上网联车专用车道的规划问题,而忽略了专用车道设置下快速路交通瓶颈处的拥堵控制问题,这可能导致拥堵问题持续存在,无法充分协调交通流,且可能对环境产生不利影响,影响整体交通流动性。


技术实现思路

1、本专利技术为克服现有技术存在的不足之处,提供一种网联车专用车道设置下交通瓶颈上游车道的可变限速控制方法,以期能提高交通运行效率,减少因车道减少而集中换道增加的交通延误和驾驶风险,从而能指导车辆保持合理车速,帮助快速路瓶颈上游的车辆平稳流畅地通过。

2、本专利技术为达到上述专利技术目的,采用如下技术方案:

3、本专利技术一种网联车专用车道设置下交通瓶颈上游车道的可变限速控制方法的特点在于,在快速路主线上设置有若干个网联车专用车道和普通车道,其中,网联车专用车道位于所述快速路主线的内侧车道,且网联车专用车道只允许网联车通行,普通车道允许网联车和人工驾驶车通行;

4、将快速路主线上最外侧的普通车道数减少处的道路定为交通瓶颈,以车辆行驶方向为正方向,将交通瓶颈的上游主线车道按照行驶方向等分为i-1个路段,交通瓶颈位于第i个路段;每个路段的长度为l,令任意一个路段编号为i,i=1,2,...,i,将每条路段上的任意一条车道编号为j,车道由内侧向外侧依次编号为1,2,...,j,j表示车道总数,且第i个路段的车道数量小于j;将第i路段的第j车道称为单元(i,j);令λ(i,j)表示单元(i,j)的车道类型,若λ(i,j)=0,表示单元(i,j)为普通车道,若λ(i,j)=1,表示单元(i,j)为网联车专用车道;其特征在于,所述可变限速控制方法包括以下步骤:

5、步骤1预测第t+1个控制周期下单元(i,j)的交通密度ki,j(t+1);

6、步骤1.1利用式(1)计算第t个控制周期下单元(i,j)的交通密度ki,j(t);

7、

8、式(1)中,ni,j(t)为第t个控制周期下单元(i,j)内的车辆数;

9、步骤1.2初始化第t+1个控制周期下所有单元的限速值,利用式(2)计算第t+1个控制周期下单元(i,j)向下游车道的发送能力si,j(t+1);

10、si,j(t+1)=min{ui,j(t+1)ki,j(t),ci,j(pi,j(t))}      (2)

11、式(2)中,ui,j(t+1)为第t+1个控制周期下单元(i,j)的随机初始化的限速值,pi,j(t)为第t个控制周期下单元(i,j)的网联车渗透率,ci,j(pi,j(t))为第t个控制周期下单元(i,j)在网联车渗透率为pi,j(t)时的通行能力,并由式(3)获得;

12、

13、式(3)中,vm为路段的自由流速度,为第t个控制周期下单元(i,j)在网联车渗透率为pi,j(t)时的临界密度;

14、步骤1.3预测第t+1个控制周期下单元(i,j)内的人工驾驶车辆选择进入到下游单元(i+1,h)的概率

15、当j≠h时,通过式(4)得到第t+1个控制周期下单元(i,j)内人工驾驶车辆选择进入到下游单元(i+1,h)的概率

16、

17、式(4)中,ts为相邻控制周期的间隔;τd为人工驾驶车辆决定并执行变道所需的时间;ki,h(t)为第t个控制周期下单元(i,h)的交通密度;kjam为车道堵塞密度;λ(i+1,h)表示单元(i+1,h)的车道类型;

18、当j=h时,通过式(5)得到第t+1个控制周期下单元(i,j)内人工驾驶车辆选择进入到下游单元(i+1,h)的概率

19、

20、式(5)中,为第t+1个控制周期下单元(i,j)内的人工驾驶车辆选择进入到下游单元(i+1,g)的概率;

21、步骤1.4预测第t+1个控制周期下单元(i,j)内的网联车选择进入到下游单元(i+1,h)的概率

22、当j≠h时,通过式(6)得到第t+1个控制周期下单元(i,j)内网联车选择进入到下游单元(i+1,h)的概率

23、

24、式(6)中,τc为网联车决定并执行变道所需的时间;

25、当j=h时,通过式(7)得到第t+1个控制周期下单元(i,j)内网联车选择进入到下游单元(i+1,h)的概率

26、

27、式(7)中,为第t+1个控制周期下单元(i,j)内的网联车选择进入到下游单元(i+1,g)的概率;

28、步骤1.5利用式(8)得到第t+1个控制周期下期望从单元(i,j)选择进入到下游单元(i+1,h)的流量

29、

30、步骤1.6利用式(9)计算第t+1个控制周期下单元(i+1,h)的接收能力ri+1,h(t+1);

31、ri+1,h(t+1)=min{ωi+1,h(pi+1,h(t))(kjam-ki+1,h(t)),ci+1,h(pi+1,h(t))}     (9)

32、式(9)中,pi+1,h(t)为第t个控制周期下单元(i+1,h)的网联车渗透率;ci+1,h(pi+1,h(t))为单元(i+1,h)在网联车渗透率为pi+1,h(t)时的通行能力;ωi+1,h(pi+1,h(t))为第t个控制周期下单元(i+1,h)的交通波速度,通过式(10)得到:

33、

34、式(10)中,为第t个控制周期下单元(i+1,h)的实际限速值;为单元(i+1,h)在网联车渗透率为pi+1,h(t)时的临界密度;

35、步骤1.7利用式(11)计算第t+1个控制周期下从单元(i,j)进入到下游单元(i+1,h)的流量

36、

37、式(11)中,表示第t+1个控制周期下期望从单元(i,g)选择进入到下游单元(i+1,h)的流量;

38、步骤1.8计算第t+1个控制周期下单元(i,j)的交通密度ki,j(t+1);

39、当i=1时,通过式(12)得到第t+1个控制周期下单元(i,j)的交通密度ki,j(t+1);

40、

41、式(12)中,di,j(t+1)为第t+1个控制周期下单元(i,j)上游车道的交通需求;表示第t+1个控制周期下从单元(i,j)进入到下游单元(i+1,h)的流量;

42、当i>1时,通过式(13)得到第t+1个控制周期下单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种网联车专用车道设置下交通瓶颈上游车道的可变限速控制方法,其特征在于,在快速路主线上设置有若干个网联车专用车道和普通车道,其中,网联车专用车道位于所述快速路主线的内侧车道,且网联车专用车道只允许网联车通行,普通车道允许网联车和人工驾驶车通行;

2.一种电子设备,包括存储器以及处理器,其特征在于,所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1所述可变限速控制方法的程序,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

3.一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1所述可变限速控制方法的步骤。

【技术特征摘要】

1.一种网联车专用车道设置下交通瓶颈上游车道的可变限速控制方法,其特征在于,在快速路主线上设置有若干个网联车专用车道和普通车道,其中,网联车专用车道位于所述快速路主线的内侧车道,且网联车专用车道只允许网联车通行,普通车道允许网联车和人工驾驶车通行;

2.一种电子设备,包括存储器以及处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:邸允冉张卫华朱文佳丁恒余烨李志斌汪春吴丛
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:

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