【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于智能交通，具體涉及一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法。
技術介紹
1、智能網聯車輛是具備環境感知、智能決策和自動控制，或與外界信息交互，乃至協同控制功能的汽車。
2、交織區的定義為兩個或兩個以上在同一大致方向上行駛的車流，在沒有交通控制設備(除指引標志外)輔助的情況下，沿著高速公路的較長路段交叉行駛的路段。當分流路段緊接著合流路段，或者當單車道下匝道緊接著單車道上匝道，并且兩者通過連續的輔助車道相連時，就會形成交織區。
3、在智能網聯車輛并未全面普及時，會經歷長時間的智能網聯車輛與人工駕駛車輛混合行駛的過程(以下稱混合交通流)。在混合交通流環境下，由于人工駕駛車輛具有隨機性、智能網聯車輛的技術不夠成熟，因此智能網聯車輛的決策行為十分重要。交織區作為道路系統中關鍵的交通轉換節點，交通流的換道交織現象極易造成交通紊亂和交通阻塞。與其他道路基礎設施不同，交織區交通流運行特征受主線流量、匝道駛入流量及主線駛出流量三股車流相互作用影響，不同流量組合產生不同類別運行特征；此時智能網聯車輛的控制策略更為復雜。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術提供一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，增加了車輛的禮讓系數，能夠在考慮整體收益的同時滿足自車的需求。
2、技術方案：本專利技術所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，包括以下步驟：
3、(1)采集智能網聯車輛與人類駕駛車輛的信息、道路信息以及環境信息；
4、(
5、(3)所有車輛進入交織區前由云平臺通過評估各車道以及匝道處的交通密度并進行決策，選擇車輛由哪條車道進入交織區；
6、(4)在智能網聯車輛進入交織區后，基于智能駕駛員模型idm車輛跟馳模型計算車輛加速度，并根據基于最小化換道引起的整體制動mobil的多車協同禮讓換道模型進行相應計算，對智能網聯車輛的換道行為進行決策。
7、進一步地，步驟(1)所述采集的車輛信息包括車輛的速度、加速度、橫坐標、縱坐標、車輛長度、車輛寬度。
8、進一步地，步驟(1)所述采集的道路信息包括車輛所在車道id、各車道交通密度。
9、進一步地，步驟(1)所述所采集的環境信息為交織區交通管控信息。
10、進一步地，所述步驟(3)實現過程如下：
11、若車輛需要離開主線則提前換入右側車道，由右側車道進入交織區；若車輛不需要離開主線，則由云平臺判斷主線與匝道的交通密度，當主線的交通密度小于主線臨界密度且匝道交通密度大于匝道臨界密度時，車輛將提前換入左側車道，由左側車道進入交織區，減小對交織區內其余車輛的影響，若交通密度沒有滿足上述條件，則車輛不進行換道，直接由原車道進入交織區。
12、進一步地，步驟(4)所述基于idm車輛跟馳模型計算車輛加速度實現過程如下：
13、構建車輛信息矩陣：
14、
15、其中：n為車輛編號；v為車輛速度；α為車輛加速度；h為車輛橫坐標；z為車輛縱坐標；l為車輛長度；b為車輛寬度；i為車輛所在車道id；k為車輛所在車道交通密度；d為車輛所在車道交通管控信息；
16、基于idm車輛跟馳模型計算智能網聯車輛加速度：
17、
18、
19、其中：αc為自車加速度；α為自車的最大加速度；v為自車當前車速；v0為自車期望車速；δ為加速度指數；δv為自車與前車的速度差；s為自車與前車的車距；s*(v,δv)為期望跟車距離；s0為最小車距；t為安全車頭時距；β為舒適減速度。
20、進一步地，步驟(4)所述構建車輛換道模型實現過程如下：
21、當智能網聯車輛在交織區行駛時如需變換車道，智能網聯車輛將計算換道后的加速度收益，若達到閾值，則智能網聯車輛換至目標車道：
22、
23、其中：y為車輛換道收益；為換道后自車加速度；αc為換道前自車加速度；p為禮讓系數；e為當前車道車輛通訊范圍內的車輛數；為換道后目標車道第i輛后隨車的加速度；αni為換道前目標車道第i輛后隨車的加速度；λi為目標車道第i輛后隨車的加速度收益權重；f為目標車道的車輛通訊范圍內的車輛數；為換道后原車道第i輛后隨車的加速度；αoi為換道前原車道第i輛后隨車的加速度；μi為原車道第i輛后隨車的加速度收益權重；δa為換道收益閾值；
24、若未達到閾值，則智能網聯車輛繼續行駛，計算換道后的加速度收益，直至智能網聯車輛駛入強制換道區；
25、在強制換道區內，智能網聯車輛的換道邏輯將切換為強制換道，不再計算換道后的加速度收益，只通過如下公式判斷車輛換道的安全性：
26、
27、其中：sf為換道后自車穩定后與前車的距離；xf為換道前自車與目標車道前車之間的縱向距離；vc為自車速度；tl為自車換道后達到期望速度所用的時間；tc為自車換道所用時間；αc為自車加速度；vf為目標車道前車速度；xf為最小車距；sr為換道后自車穩定后與后車的距離；xr為換道前自車與目標車道后車之間的縱向距離；vr為目標車道后車速度；
28、當上述兩個不等式均被滿足時，視為車輛的安全性達到閾值；若車輛的安全性達到安全閾值，則車輛換入目標車道；若未達到安全閾值，則判斷目標車道后方車輛是否為智能網聯車輛；
29、若目標車道后方車輛為智能網聯車輛，則目標車道后車減速，協助智能網聯車輛進行換道；
30、若目標車道后方車輛為人類駕駛車輛，則自車減速，繼續判斷換道是否安全，尋找換道時機。
31、進一步地，所述禮讓系數p為：
32、
33、其中：ω1為第一項權重；x1為自車距匝道出口的距離；ω2為第二項權重；x2為換道后自車距附近最近的大型車的距離；x3為換道前自車距附近最近的大型車的距離。
34、進一步地，所述目標車道第i輛后隨車的加速度收益權重為：
35、
36、其中：x4i為目標車道第i輛后隨車與自車的距離。
37、進一步地，所述原車道第i輛后隨車的加速度收益權重為：
38、
39、其中：x5i為原車道第i輛后隨車與自車的距離。
40、與現有技術相比，本專利技術的有益效果：本專利技術通過在計算自車與多后車加速度收益時，增加了車輛的禮讓系數；禮讓系數的引入，使得系統在做出加速、減速或保持速度的決策時，能夠更加人性化地考慮到對后車的影響，避免不必要的加速與減速，為后車留出更充足的反應時間和安全空間；本專利技術能夠使智能網聯車輛在交織區行駛時考慮整體收益的同時滿足自車的需求。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(1)所述采集的車輛信息包括車輛的速度、加速度、橫坐標、縱坐標、車輛長度、車輛寬度。
3.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(1)所述采集的道路信息包括車輛所在車道ID、各車道交通密度。
4.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(1)所述所采集的環境信息為交織區交通管控信息。
5.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，所述步驟(3)實現過程如下：
6.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(4)所述基于IDM車輛跟馳模型計算車輛加速度實現過程如下：
7.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(4)所述構建車輛換道模型實現過程如下：
8.根據權利要求7所述的一種
9.根據權利要求7所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，所述目標車道第i輛后隨車的加速度收益權重為：
10.根據權利要求7所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，所述原車道第i輛后隨車的加速度收益權重為：
...【技術特征摘要】
1.一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(1)所述采集的車輛信息包括車輛的速度、加速度、橫坐標、縱坐標、車輛長度、車輛寬度。
3.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(1)所述采集的道路信息包括車輛所在車道id、各車道交通密度。
4.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，步驟(1)所述所采集的環境信息為交織區交通管控信息。
5.根據權利要求1所述的一種智能網聯車輛在交織區的協同控制方法，其特征在于，所述步驟(3)實現過程如下：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳鼎新，王書祺，宋康如，康栩，沙雯怡，張允林，張棟，
申請(專利權)人：淮陰工學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。