[发明专利]一种基于智能网联车辆的交通流控制方法

权利要求书

1.一种基于智能网联车辆的交通流控制方法，其特征在于，该方法包括：

S1、以智能网联车辆的期望速度为控制量，建立路段新型混合交通流的系统动态方程；

S2、基于反馈线性化理论，得到系统动态方程的线性化表达式；

S3、基于系统动态方程的线性化表达式设计控制器；

S4、基于设计的控制器计算智能网联自动驾驶车辆的期望速度，基于期望速度控制智能网联车辆运行；

步骤S1包括：

S11、用路段密度的微分方程来表示路段交通状态的演化；

S12、建立ρ_k与ρ_k+1之间的关系，其中，k为控制时间间隔，ρ_k为第k个时间间隔内单位路段平均交通流密度，ρ_k+1为第k+1个时间间隔内单位路段平均交通流密度；

S13、基于流量与密度之间的基本关系，建立与χ_k的关系，其中为第k+1个时间间隔内单位路段流出流量，χ_k为第k个时间间隔内智能网联汽车的期望速度；

S14、假设流入流量不随时间变化，将建立的与χ_k的关系带入到路段密度的微分方程，得到路段新型混合交通流的系统动态方程。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能网联车辆的交通流控制方法，其特征在于，步骤S11中路段密度的微分方程表示为：

其中，ρ为路段密度，t为时间，Δt为控制更新时间间隔，为第k+1个时间间隔内单位路段流入流量，为第k+1个时间间隔内单位路段流出流量，为第k个时间间隔内单位路段流入流量，为第k个时间间隔内单位路段流出流量，L为被控路段长度。

3.根据权利要求2所述的一种基于智能网联车辆的交通流控制方法，其特征在于，步骤S12中ρ_k与ρ_k+1之间的关系表示为：

其中，o_k为第k个时间间隔内被智能网联汽车速度变化而影响的车辆的占比，v_k为第k个时间间隔内的所有车辆的平均速度，χ_k为第k个时间间隔内智能网联汽车的期望速度，为平均车辆长度，t_LC为车辆平均换道持续时间，μ_k为第k个时间间隔内的智能网联汽车的平均渗透率。

4.根据权利要求3所述的一种基于智能网联车辆的交通流控制方法，其特征在于，步骤S13中与χ_k的关系表示为：

其中，η为交通波速度，ρ_jam为阻塞密度。

5.根据权利要求4所述的一种基于智能网联车辆的交通流控制方法，其特征在于，步骤S14中路段新型混合交通流的系统动态方程表示为：

6.根据权利要求5所述的一种基于智能网联车辆的交通流控制方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21、列出交通流状态空间表达式，包括系统动态方程和输出方程：

q＝η(ρ_jam-ρ)

其中，q为路段流出流量；

S22、基于反馈线性化理论，计算路段流出流量q的一阶导数：

S23、设置新的控制向量u^*，令

S24、根据可得进而系统动态的线性化表达式为：

7.根据权利要求6所述的一种基于智能网联车辆的交通流控制方法，其特征在于，步骤S3基于新控制量u^*设计控制器。