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专利号: 2020107369811
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向城市快速路的匝道合流控制方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1,收集整个快速路主路段车辆以及汇入车辆的相关运动状态信息;

步骤2,构建匝道合流优化控制模型;

步骤3,优化主路车辆以及汇入车辆的运动状态;

步骤4,将优化的车辆控制指令发送给各车辆,各车辆执行控制指令;

步骤5,在下一控制周期,返回继续执行1~4的步骤。

2.根据权利要求1所述的面向城市快速路的匝道合流控制方法,其特征在于:所述步骤

1中采集的各车道的车辆运动状态信息包括:车辆速度、车辆与合流点之间的距离。

3.根据权利要求2所述的面向城市快速路的匝道合流控制方法,其特征在于:所述步骤

2中构建控制模型的具体步骤如下:步骤2.1,构建基本假设条件;

步骤2.2,分析构建约束条件;

步骤2.3,构建目标方程。

4.根据权利要求3所述的面向城市快速路的匝道合流控制方法,其特征在于:所述步骤

2.1中的假设条件包括假设1.基本信息获取,假设2.队列形式行驶,假设3.自主精确控制,假设4.FIFO顺序,假设5.匝道车辆运动和假设6.主道车辆调速。

5.根据权利要求4所述的面向城市快速路的匝道合流控制方法,其特征在于:所述步骤

2.2中分析构建的约束条件包括:速度、加速度上下限:

0≤vi≤vmax,i=1,2,…,m

0≤ui≤umax,i=0,1,2,…,m终止时间tf上下限:

tmin≤tf≤tmax

调整加速度约束:

根据假设6,当 主道车辆X1~Xj采取加速调整方式,Xj+1~Xm采取减速调整方式。

故调整加速度满足:

u1≤u2≤…≤uj≤umaxum≤um-1≤…≤uj+1≤umax当 X1~Xm均采取减速调整方式,调整加速度满足:um≤um-1≤…≤u1≤umax当 X1~Xm均采取加速调整方式,调整加速度满足:u1≤u2≤…≤um≤umax主道车辆安全车头时距的限制:该限制保证主道上的相邻两辆车在调整速度后仍满足最小车头时距的限制;

匝道车辆安全车头时距的限制:该限制保证匝道车辆在合流入主道车列之后,与相邻的前后两车满足最小车头时距安全限制;

当 时(插入队列中间),

当 时(插入队首),

当 时(插入队尾)

6.根据权利要求5所述的面向城市快速路的匝道合流控制方法,其特征在于:所述步骤

2.3构建的目标方程为:

f=f1(tf)+f2(um)+f3(v)式中,f1(tf)反映匝道车辆合流效率,f1(tf)=α·(tf-tmin)2,α:该项权重系数,f2(um)反映主道车辆合流效率, β:该项权重系数,sign(m-j-0.5):反映主道最后一辆车调整方式,j:代表匝道车辆插入位置前的主道车辆代号,f3(v)反映车辆经济性和舒适性, γ:主道车辆经济性、舒适性权重系数,θ:匝道车辆经济性、舒适性权重系数,u0:匝道车辆初始加速度。