[发明专利]含专用车道的混合交通流高速路合流区通行能力计算方法

权利要求书

1.一种含专用车道的混合交通流高速路合流区通行能力计算方法，所述专用车道为高速路中央绿化带相邻的自动驾驶专用车道；其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、考虑自动驾驶车辆需求和自动驾驶专用车道通行能力，对自动驾驶车辆进行分配，得到各车道的交通需求，包括以下情形：

1)当自动驾驶车辆需求小于自动驾驶专用车道通行能力时，将所有自动驾驶车辆分配至自动驾驶专用车道，此时主路各车道和自动驾驶专用车道的交通需求应满足下式：

式(1)中，Q_i、Q_c分别为主路i车道和自动驾驶专用车道的交通需求，i＝1,2,...,s，s为混合车道数量，除去自动驾驶专用车道，其余车道均为混合车道，沿合流区至自动驾驶专用车道的方向依次将各混合车道记为主路1车道、主路2车道、…、主路s车道；分别为主路i车道和自动驾驶专用车道的交通流率；q_rf为匝道驶入主路1车道的交通流率；p为自动驾驶车辆的市场渗透率，0≤p≤1；D为主路交通需求；φ为匝道交通需求，BFC′为自动驾驶专用车道的单车道通行能力；

2)当自动驾驶车辆需求大于自动驾驶专用车道通行能力时，将部分自动驾驶车辆分配至混合车道，此时主路车道和自动驾驶专用车道的交通需求应满足下式：

式(1)、(2)中，主路交通需求D≤BFC′+2BFC，BFC为混合车道的单车道通行能力，匝道交通需求φ≤C_max，C_max为匝道车辆汇入主路的最大汇入量，与主路1车道的交通需求有关；自动驾驶车辆的市场渗透率p＝p′+p″，p′为自动驾驶专用车道的自动驾驶车辆混入率，p″为混合车道的自动驾驶车辆混入率；

匝道车辆汇入主路前，自动驾驶专用车道和混合车道的自动驾驶车辆混入率为：

匝道车辆汇入主路后，自动驾驶专用车道和混合车道的自动驾驶车辆混入率受匝道车辆汇入行为影响，包括下述两种情形：

①自动驾驶专用车道的车流由原本在自动驾驶专用车道行驶的自动驾驶车辆与从主路s车道变道至自动驾驶专用车道的自动驾驶车辆共同组成，此时自动驾驶专用车道的自动驾驶车辆混入率为：

式中，为主路s车道变换车道汇入自动驾驶专用车道的交通流率，为自动驾驶专用车道未变换车道直接通过合流区的交通流率，为主路i车道变换车道汇入主路i+1车道的交通流率；为主路i车道未变换车道直接通过合流区的交通流率；

②将所有混合车道视为整体，则混合车道的自动驾驶车辆混入率为：

步骤二、建立式(17)的合流区通行能力模型，通过数学规划对合流区通行能力模型求解，得到含有专用车道的混合交通流高速路合流区通行能力；

式中，为主路1车道未变换车道直接通过合流区的交通流率，为主路i+1车道未变换车道直接通过合流区的交通流率；C′_max为主路i车道车辆汇入主路i+1车道的最大汇入量，与主路i+1车道的交通需求有关；C″_max为汇入自动驾驶专用车道的最大汇入量，与自动驾驶专用车道的交通需求有关。