[發明專利]一種基于智能網聯車輛的動態限速控制方法、系統、終端及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110390114.1
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113096402B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 李燁;潘冰;史云濤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/0967;G08G1/00;G06N3/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 姚瑤

本發明公開了一種基于智能網聯車輛的動態限速控制方法、系統、終端及可讀存儲介質，該方法通過智能車載信息終端?信息網絡二者之間的緊密銜接，在路段下游存在交通瓶頸的場景下，利用智能網聯車輛領導人工駕駛車輛組成車隊進行動態限速控制，以提高高速公路限速控制的安全性，降低限速控制的成本，減少道路交通事故率，提升高速公路交通安全與效率。其中，基于動態限速控制模型控制車隊中頭車的減速參數，進一步利用動態限速控制模型構建神經網絡模型，應用到車速控制過程。本發明能夠克服已有高速公路動態限速控制的缺陷，有效提高高速公路的交通安全，適用于未來網聯車與非網聯車混行條件下的高速公路交通安全管控。

技術領域

本發明屬于智能交通管理與控制技術領域，具體涉及一種基于智能網聯車輛的動態限速控制方法、系統、終端及可讀存儲介質。

背景技術

在我國經濟快速發展和汽車管制逐步完善的有利推動下，我國機動車保有量不斷增多。根據公安部交管局相關數據顯示，截至2020年9月，全國機動車保有量達3.65億輛，且仍然保持較高的增長速度。劇增的機動車帶來了嚴重的交通問題，根據國家交通部數據，2019年全國交通事故發生數為247646起，比2018年增長了2709起，同比增長1.11％。在眾多的交通事故中，高速公路由于車輛運行速度快的特點，占據了很大的事故比例。如何對高速公路進行有效限速從而改善交通安全，顯得至關重要。

已有研究通過動態限速控制的方法，以期實現對高速公路上車輛速度的動態調整，從而降低事故風險，提高交通安全。然而，已有控制方法對路側限速設施的建設和交通流信息的收集提出了較大的挑戰。互聯網技術的快速發展使得汽車工業的科技含量水平不斷提高，可以同時利用多種安全技術手段來降低交通事故的發生及其對人員的傷害，車聯網為高速公路動態限速提供了一種新的途徑。在車聯網普及的過程中，網聯車與非網聯車混行的狀態是必經階段，并將長期處于此階段。因此，面對網聯車與非網聯車混行情況，存在瓶頸區段時，如何有效利用網聯車控制瓶頸區段后續車輛的車速，以降低交通事故發生率是本發明亟需研究的。

發明內容

針對網聯車與非網聯車混行情況下，如何有效控制瓶頸區段后續車輛的車速的問題，本發明提供一種基于智能網聯車輛的動態限速控制方法、系統、終端及可讀存儲介質，所述方法利用網聯車的特性，引入動態限速控制的模型控制瓶頸區段后續網聯車的車速，進而控制整條線路的車速，降低交通事故發生率。

一方面，本發明提供的一種基于智能網聯車輛的動態限速控制方法，包括如下步驟：

S1：監測所在路段是否出現瓶頸區段，若出現瓶頸區段，獲取車隊的車隊狀態參數；

其中，將瓶頸區段之后的網聯車和非網聯車進行編隊，每個網聯車分別作為一個車隊的頭車，以及將所述頭車與下一網聯車之間非網聯車編入所述頭車所在車隊；

所述車隊狀態參數包括車隊中頭車的初始車速、瓶頸車速、車隊長度以及車隊與瓶頸區段的距離；

S2：基于動態限速控制模型控制車隊中頭車的減速參數，其中，所述動態限速控制模型如下：

式中，V₁為車隊中頭車的初始車速，V_n+1為頭車的最終期望車速，等于瓶頸車速；t表示時間步長，其中，將每個控制周期劃分為n個時間步長；a_k為第k個步長中頭車的減速參數，d為車隊與瓶頸區段的距離。

從動態限速控制模型的公式可知，將控制周期劃分為多個時間步長，利用車隊的車隊狀態參數可以求解出每個時間步長對應的頭車的減速參數，進而得到控制周期內的減速參數序列，其中，減速參數理解為用于減速的加速度參數，其數值為負。

可選地，步驟S2中基于動態限速控制模型控制車隊中頭車的減速參數的實現過程如下：

S21：獲取基于動態限速控制模型構建的神經網絡模型；