[发明专利]一种考虑驾驶风格的多信号灯路口车辆通行辅助优化方法

权利要求书

1.一种考虑驾驶风格的多信号灯路口车辆通行辅助优化方法，其特征在于，包括：

步骤1，采集道路车流量信息，并计算待通行优化路段每个路口的交通信号灯配时；

步骤2，采集各车的车辆信息和待通行优化路段的道路信息；

步骤3，计算各车辆不停车通过其前方的第一个路口的期望车速和期望车速区间；

步骤4，判断车辆类型，如果是人工驾驶车辆，则进入步骤5；如果是自动驾驶车辆，则进入步骤6；

步骤5，为人工驾驶车辆的驾驶员提供个性化车速和车道建议；

步骤6，为自动驾驶车辆提供期望车速和期望车道，并计算自车所需控制量；

步骤7，根据所述期望车速，计算各车辆到达停止线所需的预期时间，以各车辆通过路口的时间之和最短为目标，优化交通信号灯配时；

循环步骤2至步骤6，以预设周期更新车辆的期望车速，使各车辆不停车通过其前方的第一个路口；

在交通信号灯的一个周期结束时，循环步骤1至步骤7，更新信号灯的配时信息，以供各车计算期望车速；

步骤6具体包括：

步骤6.1，构建车辆的动力学描述如下式(3)：

式(3)中，为车辆m的发动机有效牵引力，为车辆m的制动力，为车辆m的等效阻力，的计算公式如式(4)：

式(4)中，v_m为车辆m的速度，m_m为车辆m的质量，g为重力加速度，θ为车辆m的所行使当前路段的道路坡度，c_D为等效阻力系数，μ为滚动摩擦系数；

步骤6.2，构建如下式(5)所示离散状态空间方程：

式(5)中，z_m(k)＝[x_m(k) v_m(k)]^T为车辆m在采样点k的状态向量，x_m(k)为车辆m在采样点k的位置，v_m(k)为车辆m在采样点k的速度，u_m＝为控制输入量，为车辆m在采样点k的发动机有效牵引力，为车辆m在采样点k的制动力；

步骤6.3，构造代价函数J_m(k)，求解对应的控制量：

其中ω₁和ω₂是惩罚系数，为车辆m在采样点j的期望车速；

此外，车辆控制还应满足以下约束：

v_min≤v_m(j)≤v_max

其中，v_max为车辆所在路段允许的最高车速，v_min为车辆所在路段允许行驶的最低车速，和分别为车辆的最大驱动力和最大制动力，为车辆m的前车在采样点j的位置，x_m(j)为车辆m在采样点j的位置，v_m(j)表示第m辆车在采样点j的速度，αv_m(j)+β为最小安全距离。