[发明专利]一种模拟双离合式的合流区车路协同控制系统

权利要求书

1.一种模拟双离合式的合流区车路协同控制系统，其特征在于，该系统包括：

高速公路双车道合流区车路广义动力学模块：该模块建立高速公路双车道合流区车路广义动力学模型，并基于高速公路双车道合流区车路广义动力学模型确定车路系统跨学科性能评价指标，所述的跨学科性能评价指标包括交通流安全性、通行效率、燃油消耗率；

双离合式安全合流上层决策模块：该模块根据跟驰模型对比和变道轨迹规划预演建立碰撞安全性判断模型，并基于碰撞安全性判断模型确定合流队列决策模型；所述的双离合式安全合流上层决策模块具体操作包括：

选择IDM构建主车道车辆状态预测模型，基于五次多项式变道轨迹模型对匝道车的汇入轨迹进行预演，基于计算几何学跨立试验方法进行快速碰撞安全性判断，构建合流队列决策模型，确定安全汇入间隙；

双离合式快速平稳合流中层规划模块：该模块通过模拟双离合式快速传动原理进行双车道快速合流规划，从而确定协同运动规划模型；具体的，所述的双离合式快速平稳合流中层规划模块基于改进的虚拟车理论进行纵向规划，基于双离合器传动原理和修正IDM模型进行双变道侧向协同规划，确定决策规划类数据PD，所述的决策规划类数据PD包括协同运动方式、变道时刻和变道持续时间；

基于系统延迟预测的双离合式下层执行模块：该模块基于系统延迟预测模块和跨学科性能评价指标，进行双离合式多目标优化控制；具体的，所述的基于系统延迟预测的双离合式下层执行模块基于系统延迟预测模块和跨学科性能评价指标建立双离合式合流执行控制策略，并获得最优变道持续时间、最优协同方式和最优汇入时刻参数，对控制策略进行仿真实验并二次优化。

2.根据权利要求1所述的一种模拟双离合式的合流区车路协同控制系统，其特征在于，所述的跟驰模型为运用动力学的方法来研究前车运动状态变化所引起后方跟驰车的相应行为的模型。

3.根据权利要求1所述的一种模拟双离合式的合流区车路协同控制系统，其特征在于，所述的碰撞安全性判断模型为根据车辆的外形尺寸，建立一个模型判断车辆之间是否发生碰撞，碰撞安全性判断模型的输入为车辆的位置、姿态，输出为车辆之间是否发生碰撞的判断结果。

4.根据权利要求1所述的一种模拟双离合式的合流区车路协同控制系统，其特征在于，所述的合流队列决策模型用于确定主车道中各车辆在车流中的排列方式，从而使车流保持某种稳定驾驶状态，此外合流队列决策模型还用于确定匝道车汇入主车道时在主车道中能够实现安全变道的位置。

5.根据权利要求1所述的一种模拟双离合式的合流区车路协同控制系统，其特征在于，所述的协同运动规划模型用于规划匝道车汇入过程中的汇入动作、主车道各协同车的协同动作，保证合流过程的迅速且稳定。

6.根据权利要求1所述的一种模拟双离合式的合流区车路协同控制系统，其特征在于，所述的延迟预测模块包括车路同步系统延迟预测模型VRSPM，用于对车辆的运动状态进行估计预测。