[发明专利]一种城市十字交叉口混合交通流协同优化底层控制方法

摘要

本发明提供了一种城市十字交叉口混合交通流协同优化底层控制方法，属于交通工程领域。该方法包括：确定微观跟驰模型；预测车辆初始轨迹；针对十字交叉口的冲突类型建立冲突协同模型；拟制协同控制策略集；判断车辆是否可以顺利通过冲突区域；若车辆可以顺利通过，则车辆继续遵从微观跟驰模型的速度行驶；若车辆无法顺利通过，则需判断车辆在通过冲突区域的过程中出现的具体情况，并做出对应的协同控制策略；依据所做出的协同控制策略对目标车辆的行驶轨迹进行优化，并将该优化问题归结为离散时间状态约束的最优控制问题，用动态规划的思想求解得到关于目标车辆的协同优化控制策略，并将其作用于目标车辆，控制目标车辆的运行。

主权项

1.一种城市十字交叉口混合交通流协同优化底层控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、确定微观跟驰模型，使用所述微观跟驰模型描述车辆的跟驰状态，所述车辆的跟驰状态包括车辆的速度、加速度和位置；/nS2、获取混合交通流中车辆在通过冲突区域的上游监测点的时刻和速度，并用所述微观跟驰模型预测车辆在上游监测点与冲突终点之间的车辆初始轨迹；所述上游监测点与冲突起点之间有一定距离的路段；所述冲突起点位于所述上游监测点和所述冲突终点之间；所述冲突起点和所述冲突终点之间的路段构成冲突区域；/nS3、基于所述微观跟驰模型，针对十字交叉口的冲突类型，加入加速度约束、距离约束与安全约束建立冲突协同模型；所述十字交叉口的冲突类型包括交叉冲突和合流冲突；/nS4、针对混合交通流场景下车辆通过冲突区域的过程中可能出现的各种无法顺利通过冲突区域的情况，拟制协同控制策略集；/nS5、基于所述车辆初始轨迹，由所述冲突协同模型判断车辆是否可以顺利通过冲突区域；若判断结果为车辆可以顺利通过冲突区域，则车辆继续遵从所述微观跟驰模型的速度行驶；若判断结果为车辆无法顺利通过冲突区域，则需进一步判断车辆在通过冲突区域的过程中出现的具体情况，并依据所述车辆在通过冲突区域的过程中出现的具体情况对车辆做出所述步骤S4拟制的协同策略集中对应的协同控制策略，进而执行步骤S6；/nS6、将参与车辆通过冲突区域的过程中的可优化控制的车辆确定为目标车辆，依据步骤S5所做出的协同控制策略对所述目标车辆的行驶轨迹进行优化，并将该优化问题归结为离散时间状态约束的最优控制问题，用动态规划的思想求解得到关于所述目标车辆的协同优化控制策略，并将关于所述目标车辆的协同优化控制策略作用于所述目标车辆，控制所述目标车辆的运行。/n