[发明专利]一种多目标融合的交叉口动态车辆网联速度引导控制方法

权利要求书

1.一种多目标融合的交叉口动态车辆网联速度引导控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)收集当前交叉口路段上目前时刻所有车辆的位置、速度信息以及该交叉口红绿灯周期信息；

(2)设接收当前所有信息的时刻为t₀，当前信号灯周期中绿灯结束时间为t_g1,e，则从t₀到t_g1.e的时间作为当前信号灯周期下模型预测控制的时间范围，t_gk,e表示第k个信号周期中绿灯结束时间；

(3)制定采样时间间隔并进行模型预测；

(4)将车辆的运行效率作为车辆运行过程的优化目标；

(5)制定约束条件，并根据车辆动力学原理将模型预测控制问题转化为二次规划的问题：

s.t.y_min≤y≤y_max

Aeq·y＝beq

G≤Ey

其中：

f＝[f₁ f₂…f₁f₂]^T，f∈R^3Nj+2N

f₁＝[-2l 0 0 2lτ_safe…0 2lτ_safe 2l 2lτ_safe]^T,f₁∈R^2N

f₂＝[0 0…0]^T,f₂∈R^Nj

y_min＝[yy₄,…yy₄,yy₃,a_min,…a_min]^T,y_min∈R^3Nj+2Nyy₃＝[0 0…0],yy₃∈R^1·2N

y_max＝[yy₁,yy₂,…yy₂,a_max,…a_max]^T,y_max∈R^3Nj+2Nyy₁＝[0 V_free…0 V_free],yy₃∈R^1·2N

yy₂＝[NA V_free…NA V_free],yy₂∈R^1·2N

beq＝[bb aa…aa],beq∈R^2Nj+2N

aa＝[0 0…0],aa∈R^2N

E＝[e₁ e₂],E∈R^{(2Nj+2N)·(3Nj+2N)}

其中，j表示预测次数，NA表示正无穷，表示t₀时刻车队中第一辆车的位置，表示t₀时刻车队中第N辆车的位置；

(6)根据信号周期的绿灯时间进行车队划分，将每一信号周期内通过交叉口的车辆视为一个车队；

(7)求解此二次规划问题的最优解，得到考虑多目标的车队全程预测速度和轨迹；

(8)重复步骤(6)-(7)，直至计算出所有车队的全程预测速度和轨迹；

(9)将车队全程预测速度和轨迹中的下一时刻速度提取出来作为各车辆的建议速度，并实时发送至各车辆；

(10)查看是否有新车进入交叉口路段控制范围内，更新当前道路上未通过该交叉口的车辆数量及每辆车辆的位置和速度信息；

(11)重复步骤(2)-(10)，直至所有车辆通过交叉口。