[发明专利]一种混合交通流车队强度计算及基本图模型构建方法

权利要求书

1.一种混合交通流车队强度计算方法，其特征在于，混合交通流由智能网联汽车CAVs和人工驾驶汽车HDVs组成，且车辆分布在一条单车道单方向的路段上，当混合交通流内部存在连续2辆及以上CAVs车辆时，认为其形成了一个智能网联车队，通过实际组成车队的CAVs数量占混合交通流中CAVs总数的比例表示混合交通流的车队强度，解析表达式为：

其中，E是CAVs车队强度；N是道路上车辆的总数，包括HDVs和CAVs；p是CAVs渗透率；K是混合交通流中CAVs组成车队的总数；n_i是混合交通流中第i个CAVs车队的规模，同时始终存在n_i≥2。

2.混合交通流基本图模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分析混合交通流车辆跟驰模式；设定四种跟驰模式：h_h表示不考虑前车类型，HDVs作为后车对应的车头间距；h_f表示CAVs作为后车，前车同为CAVs对应的车头间距；h_l表示车队头车CAVs作为后车，前车为HDVs对应的车头间距；h_s表示单独行驶的CAVs作为后车，前车为HDVs对应的车头间距；根据不同的跟驰模式特征，采用不同的跟驰模型来描述车辆跟驰特性：人工驾驶车辆HDVs选择IDM模型、CAVs车队队内车辆选择CACC模型、未组成车队的CAVs和无法与前车通信的车队头车CAVs均选择ACC模型；

S2、建立考虑车队强度的混合交通流基本图模型：混合交通流中每种车头间距出现比例的数学期望为：

P_f＝(Ep)·(Ep)＝E²p²

P_l＝(Ep)·(1-p)＝Ep-Ep²

P_s＝(1-E)p·(1-p)＝p-p²-Ep+Ep²

P_h＝1-P_f-P_l-P_s＝1-p+p²-E²p²

其中，p_f，p_l，p_s，p_h分别代表以CACC模式行驶的CAVs出现的期望、作为车队头车行驶的CAVs出现的期望、独立行驶CAVs出现的期望以及HDVs出现的期望；

4种跟驰类型的平衡态车头间距为：

h_f＝l+s_min+v_eT_f

h_s＝l+s_min+v_eT_s

h_l＝l+s_min+v_eT_l

其中，v_e是交通流平衡态速度，l是车辆长度，s_min是最小安全停车间距，T_h是期望车间时距；

进而得到混合交通流平衡状态时的平均车头间距：

进一步计算混合交通流密度的基本表达式：

最终得到考虑智能网联车队强度的混合交通流的流量-密度基本图模型关系式：