[发明专利]智能网联汽车快速路专用道管控方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种智能网联汽车快速路专用道管控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1、为专用道内每辆智能网联车分配一个虚拟专用道，在该范围内智能网联车具有绝对优先权，任何普通车辆均不得侵入；

步骤S2、根据专用道内智能网联车的分布情况，建立基于可插入间隙理论的车辆识别模型，识别出专用道内未被利用的空闲区间及该区间范围内具备换入条件的普通车辆合集；

步骤S3、根据优化模型确定最终换入专用道的车辆，并检查每个虚拟专用道是否被侵入，向对应的普通车辆发送换入或换出专用道的指令，包括以下子步骤：

步骤S3.1、建立基于速度的效用函数，以量化路权分配方案，表达式为：

式中，x_c为决策变量，c号为待选车执行换道时，x_c为1，否则为0；n_c为具备换道条件的普通车辆数目；l为车道ID，l＝0时为专用道，v_(l,)为l车道上第i辆车的速度，Δv_l为l车道上的速度变化；Δρ_l为l车道上的密度变化；

步骤S3.2、建立基于规则的动态换道车队组织方法，一旦执行换道的车辆确定，其与目标车道上对应上下游的两辆车组成一个换道车队，给上游的普通车辆提供更高的优先级，当其获得换入专用道的路权时，同时分配对应的虚拟专用道；

步骤S3.3、基于约束条件，建立目标函数为最大化普通车辆的整体效用的优化模型，求解获得最终的路权分配方案，确定最终换道的普通车辆集合；

目标函数表达式为：

约束条件包括专用道上的智能网联车的速度约束，普通车辆在计算可插入间隙时所锚定的目标车道上下游车辆约束以及决策变量类型约束；

所述专用道上的智能网联车的速度约束为：

式中，s_(l,i)为l车道上第i辆车的位置；x_c为决策变量，c号为待选车执行换道时，x_c为1，否则为0；g_d为虚拟专用车道的下游净空时距；v_(l,i)为l车道上第i辆车的速度；n_c为具备换道条件的普通车辆数目；

所述普通车辆在计算可插入间隙时所锚定的目标车道上下游车辆约束：

式中，l_r为换道车队中第r辆车所处的车道ID；x_c为决策变量，c号为待选车执行换道时，x_c为1，否则为0；n_c为具备换道条件的普通车辆数目；v_(l,i)为l车道上第i辆车的速度；i_r为换道车队中第r辆车的本身序号；

所述决策变量类型约束为：

式中，n_c为具备换道条件的普通车辆数目。

2.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车快速路专用道管控方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：建立基于可插入间隙理论的车辆识别模型，将理想安全间隙时距作为是否具备换道条件的判断指标；当所判断车辆的目标间隙时距长度大于理想安全间隙时距，则认为该车辆具备换道条件。

3.根据权利要求2所述的一种智能网联汽车快速路专用道管控方法，其特征在于，所述理想安全间隙时距表达式为：

g_c＝v_fT_s+v_fT_l+g_u·v_l+g_d·v_f

式中，T_s为安全停车所需时间，T_l为加速时间损失，v_f为目标车道上后车的速度，v_l为l车道上的目标车速，g_u为虚拟专用车道的上游净空时距，g_d为虚拟专用车道的下游净空时距。