[发明专利]基于VISSIM仿真的车联网设计速度调整的实现方法

权利要求书

1.一种基于VISSIM仿真的车联网设计速度调整的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)结合正常驾驶状态下道路的车流情况，在VISSIM交通仿真建模软件中建立标准的道路模型；

2)基于建立的标准道路模型，利用MATLAB建立车辆总速度最大化的速度优化模型，模拟车辆联网状态下车辆实时交换信息并以最优决策行驶的自动驾驶行为；

3)使用C++来检测并输出VISSIM的车辆数据，利用Excel作为主控程序调控MATLAB和VISSIM间的数据输入和输出；

4)对车辆联网和未联网状态的采集点数据进行对比，得到车辆联网下设计速度的调整。

2.根据权利要求1所述的基于VISSIM仿真的车联网设计速度调整的实现方法，其特征在于，所述步骤1)中，将道路的路段分为数据区、改道区和分流区，默认驾驶采用Wiedemann99跟车模型，在VISSIM交通仿真建模软件中建立标准的道路模型，设置车辆输入和路径决策等参数，仿真运行并输出评价文件。

3.根据权利要求1所述的基于VISSIM仿真的车联网设计速度调整的实现方法，其特征在于，所述步骤2)中，以总速度最大化的速度优化模型作为车辆联网状时的速度决策模型，利用MATLAB的fmincon算法进行实现，速度决策模型具体如下：

上式中，公式(1)为目标函数，公式(2)为对车辆速度的约束函数，公式(3)表示同一时间内每辆车的最小距离不能大于规定值，这里最小距离被设置为10米，即G_min＝10m；公式(4)为对加速度的约束函数，公式(5)描述了速度、加速度和距离之间的函数关系，式中i为车道上的车辆编号；n为车道上的车辆总数；t为每个时间步长，表示第几秒；v_i,t为某一秒某一辆车的速度；v_max为速度最大值；G_min为相邻两辆车之间的距离最小值，x_i,t为某两车某一秒的位置；a_min为加速度最小值；a_max为加速度最大值；a_i,t为某一秒某一辆车的加速度。

4.根据权利要求1所述的基于VISSIM仿真的车联网设计速度调整的实现方法，其特征在于，所述步骤3)中，在构建的标准道路模型基础上，针对建立的速度优化模型，通过COM接口取读正在仿真运行的交通数据，以每秒为一个时间步长，取读数据区车辆的速度、加速度、位置等信息，通过一个C++程序储存到Excel中，以Excel为中间程序，作为VISSIM和MATLAB数据传输的中转站，通过Excellink接口调用MATLAB，将VISSIM中的仿真数据传入MATLAB中。MATLAB对接收到的速度进行优化，并返回输出每秒的决策值，即加速度，通过Excel link储存到Excel中，通过COM借口取读Excel中的优化决策，并利用COM接口与Excel进行对接，使用C++介入模型的内核对车辆进行控制。

5.根据权利要求1所述的基于VISSIM仿真的车联网设计速度调整的实现方法，其特征在于，所述步骤4)中，根据步骤3)输出的结果，绘制车联网和未联网状态下各采集点的平均速度、加速度关系图，得到车辆联网下的设计速度调整结果。