[發(fā)明專利]一種混合交通流車隊強度計算及基本圖模型構(gòu)建方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210393587.1 | 申請日： | 2022-04-15 |
| 公開（公告）號： | CN114969626A | 公開（公告）日： | 2022-08-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姚志洪;朱芳儀;蔣陽升 | 申請（專利權(quán)）人： | 西南交通大學(xué) |
| 主分類號： | G06F17/11 | 分類號： | G06F17/11;G06Q50/30;G08G1/01 |
| 代理公司： | 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268 | 代理人： | 陳婷 |
| 地址： | 610031 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 混合 通流 車隊 強度 計算 基本 模型 構(gòu)建 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種混合交通流車隊強度計算及基本圖模型構(gòu)建方法，混合交通流由智能網(wǎng)聯(lián)汽車CAVs和人工駕駛汽車HDVs組成，且車輛分布在一條單車道單方向的路段上，當混合交通流內(nèi)部存在連續(xù)2輛及以上CAVs車輛時，認為其形成了一個智能網(wǎng)聯(lián)車隊，通過實際組成車隊的CAVs數(shù)量占混合交通流中CAVs總數(shù)的比例表示混合交通流的車隊強度，解析表達式為：本發(fā)明給出了智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流車隊強度的計算方法，并基于車隊強度構(gòu)建基本圖模型，對于交通規(guī)劃中如何合理利用車隊強度特性以提高交通效益具有一定的參考意義。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于交通工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混合交通流車隊強度計算及基本圖模型構(gòu)建方法。
背景技術(shù)
已有研究表明未來一段時間內(nèi)交通流將主要以智能網(wǎng)聯(lián)汽車(Connected andAutomated Vehicles,CAVs)和人工駕駛汽車(Human-driven Vehicles，HDVs)組成的混合交通流形式存在。隨著CAVs滲透率的增長，交通流中前后跟馳的多輛CAVs可以依靠車間通訊等技術(shù)形成較為穩(wěn)定的隊列，這種CAVs車隊的形成往往與CAVs的聚集程度有關(guān)，我們稱其為車隊強度。在混合交通流特性的研究方面，車隊強度與其影響的引入是十分緩慢且隱性的，許多研究通過CAVs滲透率帶來的車輛聚集程度隱性增長證明了車輛聚集程度是影響混合交通流通行能力、安全性等特性的一個重要因素。而不同交通狀態(tài)下CAVs聚集程度各不相同，即車隊強度各不相同，因此，對于網(wǎng)聯(lián)車環(huán)境下考慮車隊強度的混合交通流基本圖模型及安全評估研究對于完善混合交通流在車隊強度研究上的不足、合理提高車隊強度水平以提升交通流容量和安全等效益具有重要意義。
在較早的研究中，鮮有研究對于車隊強度有明確定義，只是從不同角度對車輛聚集程度或其影響進行了討論。近年有學(xué)者將車隊強度定義為CAVs在混合交通流中的聚集/分布狀態(tài)，在該定義上雖然能夠?qū)ψ畲笾岛妥钚≈颠M行分析討論，但是當車隊強度在其他取值范圍內(nèi)時，CAVs將以何種形式或何種比例存在于混合交通流中尚不明確，因此，考慮車隊強度的基本圖研究不夠完善。此外，由于定量計算公式的缺乏，目前的研究難以通過仿真模擬手段對考慮車隊強度的混合交通流安全性等特性進行分析評估。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流車隊強度的計算方法，并利用車隊強度構(gòu)建基本圖模型，對于交通規(guī)劃中如何合理利用車隊強度特性以提高交通效益具有一定的參考意義。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種混合交通流車隊強度計算方法，混合交通流由智能網(wǎng)聯(lián)汽車CAVs和人工駕駛汽車HDVs組成，且車輛分布在一條單車道單方向的路段上，當混合交通流內(nèi)部存在連續(xù)2輛及以上CAVs車輛時，認為其形成了一個智能網(wǎng)聯(lián)車隊，通過實際組成車隊的CAVs數(shù)量占混合交通流中CAVs總數(shù)的比例表示混合交通流的車隊強度，解析表達式為：
其中，E是CAVs車隊強度；N是道路上車輛的總數(shù)，包括HDVs和CAVs；p是CAVs滲透率；K是混合交通流中CAVs組成車隊的總數(shù)；ni是混合交通流中第i個CAVs車隊的規(guī)模，同時始終存在ni≥2。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種混合交通流基本圖模型構(gòu)建方法，包括以下步驟：
S1、分析混合交通流車輛跟馳模式；設(shè)定四種跟馳模式：hh表示不考慮前車類型，HDVs作為后車對應(yīng)的車頭間距；hf表示CAVs作為后車，前車同為CAVs對應(yīng)的車頭間距；hl表示車隊頭車CAVs作為后車，前車為HDVs對應(yīng)的車頭間距；hs表示單獨行駛的CAVs作為后車，前車為HDVs對應(yīng)的車頭間距；根據(jù)不同的跟馳模式特征，采用不同的跟馳模型來描述車輛跟馳特性：人工駕駛車輛HDVs選擇IDM模型、CAVs車隊隊內(nèi)車輛選擇CACC模型、未組成車隊的CAVs和無法與前車通信的車隊頭車CAVs均選擇ACC模型；
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