[发明专利]基于高速公路合流区的网联自动车辆速度控制及轨迹优化方法

说明书

本发明公开了基于高速公路合流区的网联自动车辆速度控制及轨迹优化方法，判断是否有CAV进入加速车道，若有则开始执行T₁的控制步骤：T₁根据获取的数据判断T₁与前后车的速度、车辆间距、加速度分布情况，基于速度控制使得T₁达到驶入主路的最低速度要求，并绘制T₁加速车道加速轨迹图，且开始执行轨迹优化：T₁由加速车道安全汇入主路，绘制T₁～T₅的全程轨迹图，为高速公路合流区的T₁汇入至主路提供可视化轨迹显示。本发明基于高速公路合流区的网联自动车辆速度控制及轨迹优化方法面向于未来趋势下的混合交通流，提出的速度控制及轨迹优化方法有利于提升在高速公路合流区混合交通流的稳定性与安全性。

技术领域

本发明属于CAV车速及轨迹控制技术领域，涉及基于高速公路合流区的网联自动车辆速度控制及轨迹优化方法。

背景技术

近年来，随着交通基础设施的快速发展与广泛应用，推动着智能交通与智慧高速的快速发展。智能网联环境与车路协同技术为人车路云一体化下的交通系统提供可靠的体系保障与技术支持。《交通强国纲要》的提出将智能交通系统的发展推到新高度与新战略。在交通流要素中，已逐步由“全人工车辆”向“部分人工车辆+部分智能网联车辆+部分自动车辆”的混合交通流趋势发展，并且在技术不断更新升级的情况下交通流将逐渐趋于自动化。

针对混合交通流的研究，CAV有望从微观交通流动力学层面改善混合交通流运营质量，为解决交通拥堵等问题提供有效方法。基于已有的新型基础设施建设、更新以及车辆信息交互技术的快速发展，传统交通流逐渐趋于异质化，面向混合交通流的运行效率、交通安全排放等技术研究更具有前瞻性和价值性；针对于车辆速度控制的研究，受到城市主干道复杂环境的影响，已有研究较多从高速公路入手，基于上游交通流特性变化来调整下游速度，从而实现交通流的整体调控。同时，由于速度控制受到多因素(天气、驾驶员特性、道路特性)的影响，使得实时速度控制及轨迹优化方法仍然较为滞后。

面向于CAV的速度控制及轨迹规划仍存在以下不足：(1)已有研究多从全HVs或全CAVs开展，使得已有方法存在一定的滞后性，CAV具有高遵循率与高精确性，面向于加速车道下融合CAV的混合交通流研究具有较高的应用价值与落地实用性；(2)已有的速度控制方法多以交通流作为研究对象，即对宏观交通流进行速度控制与评估，而对于具体某一CAV在加速车道汇入主路时的速度控制与轨迹优化未开展有效研究。

因此，针对现有技术中存在的问题，需要提供一种基于高速公路合流区的网联自动车辆速度控制及轨迹优化方法。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于高速公路合流区的网联自动车辆速度控制及轨迹优化方法，在安全前提下，实现CAV满足汇入主路最低速度要求的全过程控制框架，并实现CAV在加速车道与主路的速度控制以及混合交通流下CAV由高速公路加速车道汇入主路的轨迹控制，以解决现有技术中存在的问题。

本发明实施例所采用的技术方案是：基于高速公路合流区的网联自动车辆速度控制及轨迹优化方法，包括以下步骤：

S1、位于加速车道与匝道交界处的路侧检测器判断是否有智能网联自动车辆CAV进入加速车道，若未有CAV进入加速车道，CAV按照CACC或ACC跟车模型运行，并重复执行路侧检测器判断过程；若有CAV进入加速车道，则进入S2；