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专利号: 202111373856X
申请人: 重庆大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于跟驰模型的隧道入口区域多车协同建模方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:定义隧道入口区域,将隧道区域按车辆行驶方向依次划分为引入段、入口段、过渡段和非入口区域;

S2:确定跟驰车辆的协同范围,即跟驰车辆协同的前车数量为m和后车数量为k;

S3:确定隧道入口区域跟驰车辆优化速度函数;

S4:确定隧道入口区域的车辆跟驰模型;

S5:建立隧道入口区域多车协同模型。

2.根据权利要求1所述的基于跟驰模型的隧道入口区域多车协同建模方法,其特征在于,所述S1中所述引入段为隧道入口之前200米到隧道入口的一段距离;所述入口段为隧道入口到隧道入口之后50米的一段距离;所述过渡段为隧道入口后50米到200米的一段距离;

所述非入口区域为所述过渡段之后的隧道路段。

3.根据权利要求2所述的基于跟驰模型的隧道入口区域多车协同建模方法,其特征在于,所述S2中的跟驰车辆的协同范围具体为:以跟驰车辆为中心,根据其受不同前车的影响和其对不同后车的影响,将前m辆车和后k辆车纳入协同范围内。

4.根据权利要求3所述的基于跟驰模型的隧道入口区域多车协同建模方法,其特征在于,所述S3中的跟驰车辆优化速度函数包括引入段优化速度函数、入口段优化速度函数和过渡段优化速度函数;

所述引入段优化速度函数采用如下表达式:

V(Δxn,vn+1)=V1+V2tanh[C1(Δxn(t)‑lc)‑C2]其中,Δxn表示第n辆车与前车的车间距;vn+1表示第n辆车的前一辆车的行驶速度;V1、V2、C1和C2为常量,是优化速度函数的固定参数;lc表示车辆的长度;tanh为双曲正切函数;

所述入口段优化速度函数与所述过渡段优化速度函数相同,均采用如下表达式:V(Δxn,vn+1)=Vmax[S(Δxn)‑S(Δxs)]+[1‑S(Δxn)]vn+1(t)其中,S(Δx)表示最佳速度对空间车头距的敏感度,因此S(Δx)∈[0,1];Δxs为安全行车距离;μ∈(0,1)是一个可调节的参数。

5.根据权利要求4所述的基于跟驰模型的隧道入口区域多车协同建模方法,其特征在于,所述S4中的车辆跟驰模型采用如下表达式:其中,参数a为跟驰车辆的敏感度系数,b为前车速度差系数;xn(t)为第n辆车在t时刻所处的位置,vn(t)为第n辆车在t时刻的速度;Δxn=xn+1‑xn表示在t时刻第n+1辆车和第n辆车的间距,Δvn=vn+1‑vn表示在t时刻第n+1辆车和第n辆车之间的速度差;m代表跟驰车辆能感知到的前方车辆数,βl≥0,αl≤1表示跟驰车辆对前面第l辆车的敏感程度,计算过程如下:其中,β和α皆为常数,且因前车对跟驰车辆的影响回随着二者之间间隔的车辆数增多而减小,故βl>βl+1,αl>αl+1。

6.根据权利要求5所述的基于跟驰模型的隧道入口区域多车协同建模方法,其特征在于,所述S5中的多车协同模型采用如下表达式:其中,参数c为跟驰车辆与前车的协同系数,d为跟驰车辆与后车的协同系数;k代表跟驰车辆能感知到的后方车辆数,γl≥0,δl≤1分别表示驾驶员对前、后第l辆车的敏感程度,计算过程如下: