[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

说明书

本发明公开了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，包括以下步骤：划分路段并编号，对控制区的CAV进行分组编号，将瓶颈区的密度信息周期性反馈给控制区域；控制控制区内的CAV换道至对应编号车道；对每个CAV小组，控制1号领航CAV按照领航CAV期望速度控制器执行速度控制过程，其中，领航CAV期望速度控制器与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。本发明给出了一种在较低CAV渗透率情况下实现对混合交通有效控制的众从节流控制方法，为缓解快速路瓶颈负效应引发的通行效率下降问题提供了新途径。

技术领域

本发明属于智能网联汽车的控制领域，具体的，涉及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。

背景技术

随着电子信息与通信技术的发展，具备网络通信和自动驾驶功能的汽车正逐渐进入市场。在传统交通系统与智能化技术融合初期，如何应对新型混合交通带来的挑战、实现智能化和网联化对交通系统的革新，是新一代快速路交通技术发展必须面对的重要问题。在传统的快速路场景中，突发的交通事件往往会引发道路缩减和车道关闭，从而形成瓶颈区域，若不施加有效控制，拥堵状态会逐渐向上游蔓延，使得快速路整体交通效率下降，这就是所谓的瓶颈负效应。

通过查阅相关的文献和专利，针对瓶颈区域存在的问题，相关学者已提出采取速度协同控制策略，通过提前对车群进行速度控制，减少进入瓶颈区域的车群在时间和空间上的变化，从而提高瓶颈区域的通行能力。然而大面积的铺设和维护可变限速信息板使得经济成本增加而无法得到大规模推广。专利申请CN110853371A提出一种分段式可变限速策略，进入道路的不同区域进行不同的限速，通过调节信号灯的周期性的控制道路交通流量，这在一定程度上缓解了交通拥堵，但无法快速适应交通流量的突然增加或者减少。专利申请CN113554875A提出一种基于边缘计算的异质交通流可变限速方法，通过路测设备(RoadSide Unit,RSU)提取道路异质交通流信息，利用卷积神经网络等方式使损失函数最小化，然后基于多目标优化奖励函数，提高整体通行效率。但是其控制效果依赖于对异质信息提取的丰富度，较低的渗透率可能导致异质信息不足，从而获得较差的控制效果。

因此，需要一种能够有效抑制快速路瓶颈负效应的混合交通众从节流控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供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。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

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，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。