城市道路智能网联汽车专用车道设置研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2025年第1期北京时间：

作者：王连震, 马志飞, 程国柱, 郑夫水

单位：东北林业大学，土木与交通学院，哈尔滨150040

摘要：为科学有效地设置城市道路智能网联汽车专用车道，减少智能网联汽车与人工驾驶汽车的路权冲突，提高安全和效率，本文建立城市道路智能网联汽车专用车道双层规划模型。上层模型以总出行时间最少和交通事故率最低为优化目标，将是否设置智能网联汽车专用车道作为决策变量，采用具有增强精英保留算子的遗传算法(Strengthen Elitist GeneticAlgorithm, SEGA)进行求解。下层模型基于用户均衡原则进行交通流分配，采用嵌入黄金分割法的Frank-Wolfe算法求解。使用Nguyen-Dupuis网络作为案例研究，验证模型及SEGA算法的有效性，并分析不同渗透率、通行能力和OD总量对总出行时间和交通事故率的影响。算例表明：渗透率为10%和80%时，设置城市道路智能网联汽车(ConnectedandAutomatedVehicles,CAV)专用车道均会导致总出行时间升高；渗透率为40%时，可以实现总出行时间降低2.68%。渗透率低于20%时，事故率会不同程度增加；渗透率为40%时，事故率降低14.30%；渗透率为80%时，事故率降低5.77%。随着OD总量的增加，总出行时间降低幅度在0~6%之间，变化趋势不明显。低交通需求(14400 veh·h-1)时，事故率降低13.45%；中交通需求(21600 veh·h-1)时，事故率降低3.16%；高交通需求(31200 veh·h-1)时，事故率升高10.35%。设置城市道路CAV专用车道的最优条件为中低交通需求水平下，渗透率为40%时。研究成果可为制定城市道路CAV专用车道设置方案提供理论依据。

关键词：城市交通,专用车道,双层规划,设置优化,智能网联汽车

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金(2572023CT21-03)；长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(300102344501-1-1)。