[发明专利]面向高速公路混合交通流的车辆协同合流控制方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种面向高速公路混合交通流的车辆协同合流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：确定车辆实时合流序列；

步骤二：如果合流序列中不存在HDV，以CAV让行CAV为原则，通过速度控制模型控制CAV-CAV之间进行协作合流；如果合流序列中存在HDV，但不存在连续HDV，以CAV让行HDV为原则，通过速度控制模型控制CAV-HDV之间进行协作合流，使得匝道车辆平滑的汇入主线；如果合流序列中存在连续HDV，以匝道HDV让行主线HDV为原则，通过智能可变速度指示牌提示HDV按照预设速度行驶，引导HDV平稳合流。

2.根据权利要求1所述一种面向高速公路混合交通流的车辆协同合流控制方法，其特征在于，所述步骤一中，确定车辆实时合流序列，具体为：

当匝道车辆进入协作控制区时，路侧单元收集车辆信息，如果到达合并决策点的匝道车辆是CAV，且协作控制区内主线车辆是CAV，比较主线车辆和匝道车辆到达合流点的时间，时间较短者获得通行权；如果到达合并决策点的匝道车辆是CAV，且协作控制区内主线车辆不是CAV，主线车辆获得通行权；如果到达合并决策点的匝道车辆不是CAV，且协作控制区内主线车辆是CAV，匝道车辆获得通行权；如果到达合并决策点的匝道车辆不是CAV，且协作控制区内主线车辆不是CAV，主线车辆获得通行权；依据上述规则遍历所有车辆，输出合流序列，确定匝道车辆在合流序列中的位置；每隔一定的时间间隔更新一次合流序列，减少HDV波动性影响。

3.根据权利要求1所述一种面向高速公路混合交通流的车辆协同合流控制方法，其特征在于，所述步骤二中，控制CAV-CAV之间进行协作合流，具体为：

在任意时刻t，当前车为CAV_i时，其到达合流区的时间t_merge,i可以准确得出，后车CAV_i+1到达合流区的时间t_merge,i+1也可以准确得出；

当CAV_i到达合流区时，借助CAV之间的相互通信，前后两辆CAV的速度尽可能相等，且保证安全距离，即满足式(1)：

其中，v_i,tmerge,i为CAV车辆i在时间t_merge,i时的速度，x_i,tmerge,i为CAV车辆i在时间t_merge,i时的位置，为CAV车辆i+1在时间t_merge,i时的速度，为CAV车辆i+1在时间t_merge,i时的位置；t_merge,i为CAV车辆i到达合流区的时间，t_merge,i+1为CAV车辆i+1到达合流区的时间；

若t_merge,i+1-t_merge,i≤T_min,1，即前后两车通过合流点的时间差小于主线和匝道车辆合流时的最小车头时距时，为避免CAV_i+1与CAV_i发生碰撞，CAV_i+1选择减速，让出足够的安全距离，CAV_i+1的加速度a_i+1由式(2)决定：

a_i+1＝min{min(a_merge,d_comfort),a_norm} (2)

其中，a_norm为驾驶规则确定的常规加速度，d_comfort为舒适加速度，a_merge为根据运动方程确定的合流所需的加速度，如式(3)所示：

T_min,1表示主线CAV和匝道CAV合流时的最小车头时距。