智能网联车环境下高速匝道汇入车流轨迹优化模型

来源：交通运输系统工程与信息杂志2019年第4期北京时间：

作者：罗孝羚，蒋阳升

单位：1. 西南交通大学a. 交通运输与物流学院，b. 综合交通大数据应用技术国家工程实验室，成都 610031； 2. 重庆交通大学重庆市交通运输工程重点实验室，重庆 400074； 3. 亚利桑那大学土木建筑工程与力学系，亚利桑那州图森 85719，美国

摘要：为了解决传统匝道控制车流汇入时车辆需要减速至停止，从而造成延误时间过长的问题，提出了一种智能网联车环境下的高速匝道汇入车辆轨迹优化的两阶段优化模型，其中，第1 阶段优化车辆进入匝道口的时序；第2 阶段基于第1 阶段的最优时序，优化车辆轨迹. 根据所构建的模型设计了一种启发式算法优化车辆通过匝道冲突区域的时序，然后结合 GPOPS工具优化车辆的轨迹.为了验证所提出方法的有效性，将所提出的方法应用到20 min 随机到达的车流，进行仿真实验.实验结果表明，与先进先出的方法相比，本文所提出的方法能够使总延误减少59.7%，总油耗减少10.5%，说明该方法能够实现车辆以较高的速度通过匝道冲突区域，有效地减少了车辆汇入延误，同时也节约了油耗.

关键词：公路运输,智能网联车,高速公路匝道汇合,时序优化,轨迹优化

基金资助：国家自然科学基金/National Natural Science Foundation of China(71402149)；重庆市交通运输工程重点实验室开放基金/Chongqing Jiaotong University, Chongqing Key Laboratary of Traffic & Transportation(2018TE04)；西南交通大学博士研究生创新基金/Doctoral Innovation Fund Program of Southwest Jiaoton