基于规则的信号交叉口纯电动公交节能驾驶策略

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第4期北京时间：

作者：李铁柱, 谢炳言, 刘天昊, 陈海波, 王召

单位：1. 东南大学，交通学院，南京210000；2.利兹大学，交通研究所，利兹LS29JT，英国；3. 开沃新能源汽车集团股份有限公司，南京210000

摘要：为解决纯电动公交在通过信号交叉口时能耗较大的问题，本文提出一种旨在最小化电量消耗的基于规则的两阶段驾驶策略，能够实现通行策略场景的合理划分选择及充分优化加减速调整曲线凹凸性，同时，不牺牲乘客舒适度和通行时间。在策略第1阶段，结合车辆运行状态和通过车路协同技术获取的交叉口信号相位和时序信息，提出4种交叉口通行策略的划分与判断选择方式，包括匀速通过策略、加速通过策略、减速通过策略和制动停车策略；在策略第2阶段，利用基于XGBoost算法的能耗估算模型和基于加减速特征参数的曲线模型，优化策略场景中匀速过程、加速过程和减速过程的速度曲线；最后，结合VISSIM仿真验证4种通行策略的有效性。结果表明，所提出的策略可以有效减少电量消耗，在4种驾驶场景下，降低了29.8%~34.2%的能耗。此外，分析发现，在经济车速以上和以下的最佳速度节能曲线均为凹凸形曲线，因此，通过对比实验进行不同速度调整范围的最节能曲线凹凸性规律总结，该结论可以为纯电动公交车的节能驾驶提供更易于操作的驾驶引导。

关键词：城市交通,节能驾驶策略,速度曲线优化,纯电动公交,信号交叉口,通行场景划分

基金资助：国家重点研发计划(2021YFE0112700)；欧盟地平线计划项目MODALES (815189)。