[发明专利]一种抑制快速路瓶颈负效应的混合交通众从节流控制方法

权利要求书

1.一种抑制快速路瓶颈负效应的混合交通众从节流控制方法，其特征在于，包括：

将快速路瓶颈区往上游延伸设定距离的道路按照从上游到下游的顺序依次划分为控制区、解散区和瓶颈区，并对所述快速路的N个车道按照一定的规则进行编号为车道1、车道2、…、车道N；

对所述控制区内的CAV进行分组并编号，每N辆CAV作为一个CAV小组，将每个CAV小组中的CAV按空间位置先后顺序分别编号为1号领航CAV、2号跟随CAV、...、N号跟随CAV；

获取设定时间间隔内的所述瓶颈区的车辆密度信息；

控制所述时间间隔内的控制区内的CAV换道至对应编号车道；

对每个CAV小组，控制1号领航CAV按照设定的领航CAV期望速度控制器执行速度控制过程，其中，所述领航CAV期望速度控制器与所述瓶颈区的车辆密度信息关联；

控制每个CAV小组使得每个CAV小组触发组群协议并形成CAV节流小组；

控制每个CAV节流小组中的跟随CAV按照设定的类队列控制器执行群体速度调节和形态调节过程。

2.根据权利要求1所述的一种抑制快速路瓶颈负效应的混合交通众从节流控制方法，其特征在于，所述方法还包括：快速路网上的每个CAV在控制过程中还同时需要判断是否触发安全协议：

如果所述CAV触发安全协议，则控制所述CAV按照设定的纵向安全控制器执行速度控制过程；

如果所述CAV没有触发安全协议，则控制所述CAV执行定速巡航、按照所述领航CAV期望速度控制器执行速度控制或按照所述类队列控制器执行速度控制。

3.根据权利要求2所述的一种抑制快速路瓶颈负效应的混合交通众从节流控制方法，其特征在于，所述安全协议为：

当CAV与最邻近前车θ的空间状态差满足碰撞条件，表示该CAV违背与前车的安全协议，其中，所述碰撞条件为：

其中，l表示车道宽度，i表示CAV，x_θ，y_θ和v_θ分别表示前车θ的纵向位置、横向位置和速度，z_i(t)表示CAV行车时的安全间距，其具体表征为：z_i(t)＝c+b_c+h_cv_i(t)，c表示设定的车辆长度，b_c(b_c＞0)表示最短制动距离，h_c(h_c＞0)表示安全情况下的车头时距。

4.根据权利要求2所述的一种抑制快速路瓶颈负效应的混合交通众从节流控制方法，其特征在于，所述纵向安全控制器为：

根据前方车辆θ，CAV状态控制遵循：

其中，x_i和v_i为状态变量，分别表示CAV的纵向位置和速度；和为状态变量的导数，分别表示CAV的速度和加速度；λ₁＝1s^-2，λ₂＝1s^-1；

其中，v₁(t)表示1号领航CAV在t时刻的速度，ω₃＞0，ω₄＞0且取值大小与车辆最大速度和机械响应能力有关。

5.根据权利要求1所述的一种抑制快速路瓶颈负效应的混合交通众从节流控制方法，其特征在于，所述控制每个CAV小组使得每个CAV小组触发组群协议包括：

对于未触发所述组群协议的CAV小组，控制所述CAV小组中的跟随CAV执行定速巡航控制策略直至所述CAV小组触发所述组群协议，并控制所述CAV小组中的跟随CAV按照设计的非线性控制器执行跟随目标切换过程。