[发明专利]一种考虑智能网联车CAV专用车道的通行能力估计方法及装置

说明书

本发明公开了一种考虑智能网联车专用车道的通行能力估计方法，包括：获取道路整体交通需求；计算智能网联车和普通人驾车所占的比例，得到智能网联车的渗透率以及普通人驾车的渗透率；采用离散的马尔科夫模型来对混合交通流进行建模；获取单车道场景下，车头间距分布矩阵；使用CACC模型并基于专用车道上车辆的车头间距分布矩阵，得到智能网联车占比为100％的智能网联车专用车道的通行能力；计算多车道场景下普通混合单车道的渗透率和通行能力；计算智能网联车专用车道开启后，多车道场景下整体的通行能力。本发明可以对不同渗透率、不同交通需求以及随机车辆分布情况下的通行能力进行估计，可以为新型混合交通场景下，智能网联车CAV专用车道的设置条件提供参考。

技术领域

本发明属于智能交通领域，具体涉及一种考虑智能网联车CAV(Connected andautonamous vehicle)专用车道场景下的通行能力估计的方法及装置。

背景技术

随着社会经济和交通运输业的发展，汽车保有量不断增加，交通系统运输方式由单一的交通运输体系扩展到了综合运输体系。近些年，道路上机动车数量不断增加，导致人们日益增长的交通需求与路段通行能力不匹配，产生了交通拥堵等一系列问题，这些问题也引起了各国政府部门、学者以及技术人员的广泛关注。

智能网联汽车作为汽车的未来发展形态，其占有率也在交通组成中逐渐增加。在混合交通场景下，为智能网联汽车设置专用车道，被认为可以减少不同智能化程度车辆间的冲突，提高交通效率。然而，现有研究对专用车道场景下通行能力变化机理探究不足，路段通行能力增加的临界点尚未得到充分研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种考虑智能网联车CAV专用车道的通行能力估计方法及装置，用于解决现有技术中的至少一个缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种考虑智能网联车CAV专用车道的通行能力估计方法，该方法包括：

获取当前时刻，道路整体交通需求Q_input；

基于当前交通流中不同类型车辆的车辆分布情况，计算智能网联车CAV和普通人驾车HDV所占的比例，得到智能网联车CAV的渗透率以及普通人驾车HDV的渗透率；

根据不同类型车辆的车辆分布情况，采用离散的马尔科夫模型来对混合交通流进行建模；

获取单车道场景下，车头间距分布矩阵；

使用CACC模型并基于专用车道上车辆的车速，计算随速度变化的动态车头间距，得到专用车道上车头间距分布矩阵，从而间距得到智能网联车CAV占比为100％的智能网联车CAV专用车道的通行能力C_ML；

根据车头间距分布矩阵或普通混合单车道的平均车头间距、车辆分布情况以及各情况的概率、智能网联车CAV专用车道的通行能力，得到多车道场景下普通混合单车道的渗透率和通行能力C_mix；

根据所述普通混合单车道的通行能力C_mix、智能网联车CAV专用车道的通行能力，计算智能网联车CAV专用车道开启后，多车道场景下整体的通行能力Q_total。

可选的，智能网联车CAV的渗透率P₁：

其中：A_n为车辆的状态方程，A_n∈{0,1}，当车辆为智能网联汽车时，A_n＝1；当车辆为普通人驾车时，A_n＝0；N为车辆的数量，包括智能网联车CAV和普通人驾车HDV；

普通人驾车HDV的渗透率P₀：