[發明專利]一種面向城市快速路的匝道合流控制方法

有效

• 申請號: 202010736981.1
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111710191B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 江浩斌;胡子牛;劉擎超;邊有鋼;孟天闖;俞越;陳熙嘉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16;G08G1/0967
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種面向城市快速路的匝道合流控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，收集整個快速路主路段車輛以及匯入車輛的相關運動狀態信息；

步驟2，構建匝道合流優化控制模型；

步驟3，優化主路車輛以及匯入車輛的運動狀態；

步驟4，將優化的車輛控制指令發送給各車輛，各車輛執行控制指令；

步驟5，在下一控制周期，返回繼續執行1～4的步驟；所述步驟1中采集的各車道的車輛運動狀態信息包括：車輛速度、車輛與合流點之間的距離；所述步驟2中構建控制模型的具體步驟如下：

步驟2.1，構建基本假設條件；

步驟2.2，分析構建約束條件；

步驟2.3，構建目標方程；

所述步驟2.1中的假設條件包括假設1.基本信息獲取，假設2.隊列形式行駛，假設3.自主精確控制，假設4.FIFO順序，假設5.匝道車輛運動和假設6.主道車輛調速；

所述步驟2.2中分析構建的約束條件包括：

速度、加速度上下限：

0≤v_i≤v_max，i＝1，2，...，m

0≤u_i≤u_max，i＝0，1，2，...，m

終止時間t_f上下限：

t_min≤t_f≤t_max

調整加速度約束：

根據假設6，當主道車輛X₁～X_j采取加速調整方式，X_j+1～X_m采取減速調整方式；

故調整加速度滿足：

u₁≤u₂≤…≤u_j≤u_max

u_m≤u_m-₁≤…≤u_j+1≤u_max

當X₁～X_m均采取減速調整方式，調整加速度滿足：

u_m≤u_m-1≤…≤u₁≤u_max

當X₁～X_m均采取加速調整方式，調整加速度滿足：

u₁≤u₂≤…≤u_m≤u_max

主道車輛安全車頭時距的限制：

該限制保證主道上的相鄰兩輛車在調整速度后仍滿足最小車頭時距的限制；

匝道車輛安全車頭時距的限制：

該限制保證匝道車輛在合流入主道車列之后，與相鄰的前后兩車滿足最小車頭時距安全限制；

當時，插入隊列中間；

當時，插入隊首；

當時，插入隊尾；

2.根據權利要求1所述的面向城市快速路的匝道合流控制方法，其特征在于：所述步驟2.3構建的目標方程為：

f＝f₁(t_f)+f₂(u_m)+f₃(u₀，u₁，u₂，…，u_m)

式中，f₁(t_f)反映匝道車輛合流效率，f₁(t_f)＝α·(t_f-t_min)²，α：該項權重系數，f₂(u_m)反映主道車輛合流效率，β：該項權重系數，sign(m-j-0.5)：反映主道最后一輛車調整方式，j：代表匝道車輛插入位置前的主道車輛代號，f₃(u₀，u₁，u₂，...，u_m)反映車輛經濟性和舒適性，γ：主道車輛經濟性、舒適性權重系數，θ：匝道車輛經濟性、舒適性權重系數，u₀：匝道車輛初始加速度。