[发明专利]一种车车通信环境下匝道汇入协同轨迹确定方法及设备

摘要

本发明公开了一种车车通信环境下匝道汇入协同轨迹确定方法及设备，所述方法通过逐个遍历主路车辆，判断匝道车辆是否能顺利汇入某个主路车之前并且不对主路车辆的运行造成超过接受范围的影响，搜索合适的换道间隙并计算相应的匝道车辆与主路车辆运行轨迹；若未搜索到合适换道间隙则匝道车辆停车等待；若搜索到合适换道间隙，则匝道车辆与汇入点后的主路车辆按照计算出的轨迹运行，从而匝道车辆汇入主路。与现有技术相比，本发明能通过计算匝道自动车辆与主路自动车辆协调配合运动轨迹,使得匝道车辆顺利汇入主路并使得主路车流受到影响尽可能小，达到局部的动态最优效果。

主权项

1.一种车车通信环境下匝道汇入协同轨迹确定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将主路上匝道汇入点上游的车辆以从下游到上游的顺序依次编号，从第二辆车开始依次遍历，搜索合适的换道间隙；其中判断每辆车与前车之间的是否存在插入位置的方法包括：(1.1)设Ci与Ci‑1正中间多出一辆以Vi速度行驶的虚拟车辆Cu，使用IDM跟驰模型计算Ci的加速度ai与虚拟车辆Cu的加速度au；其中i为主路上车辆编号；(1.2)若ai与au均不小于设定的阈值，则继续执行步骤(1.3)，否则认为当前车辆不存在插入位置，进行下一辆车的判断；(1.3)判断匝道车辆C0是否能够通过与插入位置的后车进行协同变化速度的方式，达到顺利汇入主路的目的，具体方法为：将匝道拉直与主线平行，建立平面二维坐标系，横轴为时间轴t，纵轴为距离轴y；设C0以恒定加速度加速，得到C0的运行轨迹y0(t)，设虚拟车辆Cu一直位于Ci与Ci‑1正中间，得到虚拟车辆Cu的运行轨迹yu(t)；计算抛物线y0(t)与直线yu(t)相切时的交点是否满足三个约束条件：加速度限制0≤a≤am、换道位置限制L1≤yu(t)≤L2和主路车辆减速程度限制dmin≤d≤1；其中am为最大加速度，[L1,L2]为可换道位置的y轴范围，d为主路车辆速度折减系数,dmin为设定的折减系数阈值；若满足则说明C0在Ci之前插入不会给主路造成明显影响，进入步骤(3)，否则认为当前车辆不存在插入位置，进行下一辆车的判断；(2)若车辆遍历结束未能搜索到合适的插入位置，则C0在匝道入口处停车等待；(3)C0以加速度a稳定加速至d×Vi，Ci减速至d×Vi，C0保持车速d×Vi并顺利汇入主路。