[发明专利]一种重交通流下的智能车辆汇流方法及系统

说明书

本发明提供了一种重交通流下的智能车辆汇流方法及系统，属于自动驾驶汽车决策系统技术领域。本发明的路侧控制单元获取本车的位置和速度、主道和匝道的汇流车辆数量以及各汇流车辆的驾驶模式，分别表示车辆汇流通行效率η、汇流时车辆多消耗的燃油消耗量Q_总以及驾驶员舒适度评价指标C，并表征综合评价指标S，确定综合评价指标S最大时的路权切换次数m，控制主道车辆和匝道车辆根据汇流。本发明减少了汇流时车道的路权切换次数，大大提升了汇流点车辆的通过效率，不仅降低了驾驶操作疲劳感，还降低了车辆的燃油消耗量，同时满足了舒适性和经济性的要求。

技术领域

本发明属于自动驾驶汽车决策系统技术领域，特别涉及一种重交通流下的智能车辆汇流方法及系统。

背景技术

随着汽车工业和互联网行业的高速发展，智能汽车应运而生，无人驾驶技术也横空出世。人们对汽车提出了新的要求，即“电动化、网联化、智能化、共享化”。国内外有大量的高校研究者以及企业都投入到无人驾驶技术的研究中来，而智能汽车的汇流问题也一直是此研究领域内的一个难点。

车辆进行汇流的时候往往遇到的交通情况比较复杂，不可控的因素较多，这正是它成为技术难点的原因。比如，驾驶员的驾驶风格就对汇流行为有着很大影响，特别是驾驶员的变道行为，直接影响到道路的通行效率和交通事故发生率。另外，由于交通情况的复杂多变，需要智能汽车能够实时地对突发情况做出反应，这也就是要求决策控制的计算时间要更短，那么一个好的算法就显得尤为重要。目前，行业内部分研究者从宏观方面考虑，分析汇流区上下游车流的密度、车队的长度等特征参数对汇流区道路通行效率的影响；其目的在于从时间上削峰填谷，从空间上控密补疏，来缓解交通拥堵问题。另一方面，也有部分研究者从微观方面考虑，分析汇流区不同车道驾驶员的变道行为和加减速行为等对汇流问题的影响。总的来说，汇流问题的控制策略分为两个层次，高层控制器解决是车辆汇流的序列问题，底层控制器解决车辆汇流的轨迹问题。现有技术在解决车辆汇流问题时，由于路权切换次数多，导致汇流区车辆的通行效率低。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种重交通流下的智能车辆汇流方法及系统，通过减少路权切换次数提高了汇流区车辆的通行效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种重交通流下的智能车辆汇流方法，路侧控制单元获取本车的位置和速度、主道和匝道的汇流车辆数量以及各汇流车辆的驾驶模式，分别表示车辆汇流通行效率η、汇流时车辆多消耗的燃油消耗量Q_总以及驾驶员舒适度评价指标C，并利用所述η、Q_总和C表征综合评价指标S，确定综合评价指标S最大时的路权切换次数m，控制主道车辆和匝道车辆进行汇流；

所述综合评价指标其中a₁、a₂、a₃分别为三个部分的权重系数。

所述驾驶员舒适度评价指标C＝C₁+C₂，且其中k₁是路权切换次数的权重系数，k₂是对方车道通过车辆数量的权重系数，y₁为主道车辆总数，y₂为匝道车辆总数，表示向下取整，表示向上取整。

所述汇流时车辆多消耗的燃油消耗量Q_总＝Q_zip-Q_主-Q_匝，且m次路权切换情况下主道车辆的燃油消耗量m次路权切换情况下匝道车辆的燃油消耗量m₂为主道获得的路权次数，每次通过的车辆数量，m′₂为匝道获得的路权次数，每次通过的车辆数量，拉链式汇流时车辆的总燃油消耗量Q_a为原地起步加速所需燃油消耗量，t_a为加速时间，Q_a·t_a视为常数c。

所述车辆汇流通行效率其中x为时间t内通过汇流点的车辆数量。