[发明专利]一种无人驾驶汽车的交通流量建模方法

摘要

本发明公开了一种无人驾驶汽车的交通流量建模方法，属于无人驾驶领域。一种无人驾驶汽车的交通流量建模方法，分析影响高速公路交通的因素基础上，建立基于微分方程的经典交通模型，对影响日平均交通流量的车道数量在平均时期和高峰期作出了关系图，引入无人驾驶汽车假设以及经典的Gipps安全距离规则，对NaSch模型进行改进，提出了基于安全距离的自动驾驶元胞自动机交通流模型，然后通过构建新的基于弹簧阻尼器的控制方法分析多车之间的协作，最后通过将无人驾驶汽车的反应时间由0.1s提高到1s进行灵敏度检验。它可以实现引入无人驾驶汽车建立模型的方法改善交通安全及拥堵。

主权项

一种无人驾驶汽车的交通流量建模方法，其特征在于：其步骤如下：(1)结合研究地日交通流量的数据，进行问题分析假设，分析假设包括：一、每日交通量发生在高峰旅行时间的比例，基于人们一天的作息时间，假设高峰期的时间和非高峰期的时间，二、针对于有很多新手司机和一些不遵守交通规则的司机，根据相关调研，进行比例和反应时间的假设，三、在计算路口交通流量时，提出的每个车道的车辆数，取平均值，四、本发明中考虑的车辆都是靠右行驶的，符合世界上大部分国家或地区的交通规则，五、选取的车辆是以标准车当量数来计算；(2)建立传统交通模型，一、通过数据采集，计算交通拥堵经验分布函数，然后绘制交通拥堵经验分布函数图，二、分析影响道路交通通行因素，三、通过数据采集及计算，绘制平均时期交通流率与交通量关系图和高峰期车道数与平均每车道通行能力图；(3)建立无人驾驶汽车介入交通模型，一、结合经典的Gipps模型思想，引入安全距离对NaSch模型进行改进，建立基于安全距离的自动驾驶元胞自动机交通流模型，二、进行无人驾驶元胞自动机仿真，三、数据分析，所述数据分析包括驾驶方式混合比例对交通的影响分析和混合比例对交通拥堵的影响分析；(4)多车协作，使用重叠结构分解的方法将车队分解为一系列由三辆车组成的子系统，再使用分散式LQ控制方法得到扩展后系统的最优解，最后将扩展系统收缩回原系统，得到原系统的次优控制率；(5)灵敏度检验，将无人驾驶汽车的反应时间由0.1s提高到1s进行灵敏度检验。