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题名网联高速公路合流区基于间隙优化的车辆协同控制方法
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作者
王连震
沈超文
王宇萍
薛淑祺
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机构
东北林业大学
哈尔滨市城乡规划设计研究院
长安大学
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出处
《交通运输系统工程与信息》
北大核心
2025年第4期84-95,共12页
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基金
黑龙江省自然科学基金联合引导项目(PL2024E013)
长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(300102344501-1-1)。
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文摘
入口匝道车辆可利用主线车辆换道生成的合流间隙,以车队的形式汇入主线。基于此,面向网联自动驾驶车辆(Connected and Automated Vehicles, CAVs)和网联人工驾驶车辆(Connected Human-driven Vehicles, CHVs)的混合交通流,提出一种高速公路合流区基于间隙优化的协同控制(Gap-Optimized Cooperative Merging Control, GOCMC)方法。GOCMC通过构建车辆换道对主线及匝道交通流的综合效益模型,以最大化综合效益为目标,实现主线车辆换道与匝道车辆编队的协同控制,并结合车辆类型和功能特性,差异化控制下游车辆行驶轨迹。仿真结果表明:在不同交通流量下,应用GOCMC后,车辆通过控制区域的平均车速有所提高,且平均延误显著减少。即使在高交通需求(1800 veh·h^(-1)·ln^(-1))下,相较于无控制方案,平均车速仍可提升24.21%,平均延误可减少49.50%;与匝道合流协同控制方法(Cooperative OnRamp Merging Control, CORMC)相比,GOCMC在低渗透率和高匝道流量比下表现出更好的通行效率。敏感性分析显示,增加CAV渗透率可提高合流区通行效率,该效果在低渗透率场景下更为显著;CHV换道依从性对通行效率提升有限,但GOCMC通过周期性优化,有效降低了CHV换道行为随机性带来的影响。
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关键词
智能交通
协同控制
合流间隙优化
车辆编队
高速公路合流
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Keywords
intelligent transportation
cooperative control
merging gap optimization
platoon
freeway on-ramp merging
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分类号
U491
[交通运输工程—交通运输规划与管理]
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