高速匝道入口多智能网联车协同合流控制

摘要

为提高高速匝道入口车辆合流安全性与通行效率,减少燃油消耗,提出了面向高速匝道入口的多智能网联车辆最优纵向轨迹规划方法,以实现车辆的协同合流.首先,建立车辆纵向动力学模型,考虑能量效率与乘坐舒适性构造代价函数,构建入口匝道的车辆最优车速控制问题;同时,基于先进先出的合流次序,设计各相邻车辆到达合流点的时刻与时间间隔,实现安全与高效的协同合流.利用庞特里亚金极小值原理求解车辆最优车速控制问题,推导出各车辆纵向速度的最优解析解.仿真结果表明:与无控制自然合流相比,所提出控制方法通行时长缩短41.64%,燃油消耗降低12.25%;与现有基于虚拟队列的控制方法相比,通行时长相差1.67%,燃油消耗降低4.52%.