基于智能网联车辆编队的高速公路协同合流控制方法

为解决高速公路合流区在交通需求较高条件下的交通流不稳定和拥堵问题,以提高合流区通行能力和车辆合流过程协调性以及消除合流冲突为切入点,提出了在全智能网联车辆(CAV)环境下基于编队的协同合流(PBCM)策略.在合流区上游匝道路段设置一定长度的编队区,当编队区内的CAV数量满足一定规模后,即触发PBCM策略的执行.策略共包含匝道编队区CAV和主路CAV初始合流时间计算、匝道和主路CAV编队方案制定以及车队头车轨迹规划算法3部分.利用MATLAB构建了高速公路合流仿真环境,实验结果显示,当总交通需求为3 100辆/h时,PBCM策略通过合流点的车辆数和主路平均速度最高分别比现有基于单个匝道和主路车辆协同(SVBCM)的策略提高了50.7％和20.0％,延误降低46.7％.仿真结果验证了PBCM策略在解决高交通需求条件下合流区拥堵问题的有效性,在匝道合流率较大的情况下仍可以维持主路上游较高的行驶速度.