CN116740945B - 混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法及系统，涉及车辆智能控制技术领域，包括，以智能网联车辆及人工驾驶车辆为研究对象，建立车辆约束模型；对合流区匝道车辆进行编组；获取车辆信息，采用虚拟映射方式将主路与匝道车辆映射到同一车道；构建多车协同编组交汇模型，实现匝道车辆安全汇入，提高路网通行效率。本方法构建新型混合交通环境下快速路合流区多车协同交汇策略，解决了缺少对多模式车辆混合编组过程策略研究，以及合流区交通的问题。
Description
技术领域
本发明属于车辆智能控制技术领域，具体涉及混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法及系统。
背景技术
近年来，随着汽车保有量的快速增长，给城市带来了交通拥堵、交通事故、环境污染等一系列问题，而主路与匝道连接点处所形成的合流区域已经成为交通事故与拥堵常发的重要节点。匝道上行驶的车辆必须经过加速车道后汇入主路，完成换道，但由于驾驶员选择的汇入时机和汇入间隙不同，故不可预测的行为会对交通产生负面影响。智能网联和自动驾驶技术的出现，为解决合流区交通问题提供了新的解决思路。通过采集合流区通信区域内智能网联车辆的速度、位置等信息，传输给路侧基础设施进行通信，路侧基础设施再与控制中心交换信息，控制中心计算出车辆的行驶速度，传输给车辆，实现对车辆的控制。因此，构建新型混合交通环境下快速路合流区多车协同交汇策略，对提高合流区通行效率、交通安全具有重要意义。
目前，已有研究中对合流区的控制策略主要分为车速引导及车辆队列。对于车辆速度引导，考虑的大多数是在合并区域内一辆匝道车辆和少数相关主路车辆的合并，但仅为少数车辆生成安全平稳的合并轨迹；对于车辆队列研究，通过智能网联车辆之间彼此通信构建车队，但缺少对多模式车辆混合编组过程策略研究。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明提供了混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法，模型以提高匝道以及路网通行效率为目标，可在保证安全的前提下，提高车辆机动性能。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法，包括：
以智能网联车辆及人工驾驶车辆为研究对象，建立车辆约束模型；
对合流区匝道车辆进行编组；
获取车辆信息，采用虚拟映射方式将主路与匝道车辆映射到同一车道；
构建多车协同编组交汇模型，计算通行效率，实现匝道车辆安全汇入，多车协同编组交汇模型包括，将主线和匝道上的车辆通过编队形成C-CHDV车队，并规定每一个C-CHDV车队中仅有一辆CAV，其余都为HDV，表达式为：
其中，ρh表示二进制变量，Hh表示C-CHDV车队中HDV的数量，h∈H，若Hh＝0，则车队中无HDV，否则HDV的数量至少为1辆，h表示车队中的车辆；
在区域检测器内确定完HDV的数量后，可得到车队的长度：
Li＝ρh(xc·index[i]t-xh[…]·index[i]t)+l；
其中，i表示第i个C-HDV车队的索引值，Li表示第i个C-HDV车队的车长，t表示时间，xc·index[i]t表示第i个C-HDV车队中头车CAV在时刻t的位置，xh[…[index[i]t表示第i个C-HDV车队中最后一辆HDV在时刻t的位置，l表示车长；
车队中第一辆HDV在某个时刻的位置：
其中，xh[1]·index[i]t表示第i个C-HDV车队中第一辆HDV在时刻t的位置，ts表示反应延迟时间，表示第i个C-HDV车队中第一辆HDV在时刻t的速度。
作为本发明所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的一种优选方案，其中：所述车辆约束模型包括，
其中，xi(t)表示车辆i在t时刻的位置，vi(t)表示车辆i在t时刻的速度，ai(t)表示车辆i在t时刻的加速度。
作为本发明所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的一种优选方案，其中：所述对合流区匝道车辆进行编组包括，
车辆进入路网时，获取匝道区域检测器上的车辆信息，判断车辆类型，若是CAV则可控，作为编组头车，若是HDV则作为后车跟随CAV，为匝道区域检测器内的CAV进行编号，一个CAV代表存在一个车队，判断CAV后是否有HDV跟驰，若有，则车队的车辆数增加，直至达到车队内车辆数的最大规模4辆，若相邻CAV之间的HDV超过三辆，则忽略，当车队内车辆数达到最大规模或者头车离开区域检测器终点时，则编组结束。
作为本发明所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的一种优选方案，其中：述将主路与匝道车辆映射到同一车道包括，
根据车辆到达主路区域检测器与匝道区域检测器上的位置确定通行次序，确定主路上的前后辅助车，采用虚拟映射的方式将匝道车辆映射至主路，根据位置进行通行次序排序后，形成相应的虚拟车辆，进行不同车道上车辆的规划。
作为本发明所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的一种优选方案，其中：所述的多车协同编组交汇模型包括，主线和匝道上相邻C-HDV车队所需要保持的安全距离表示为：
其中，xc·index[ramp]t表示匝道上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的位置，xc·index[main]t表示主路上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的位置，表示主路上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的速度，a表示车辆行驶的加减速度；
主线和匝道合流时需要保持的安全间距为：
作为本发明所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的一种优选方案，其中：所述计算通行效率包括，通行效率指标选取通过路网车辆数以及车辆平均损失时间，MTL的计算公式如下：
其中，m'表示主路上车辆总数，n'表示匝道上车辆总数，表示主路车辆i在路网上的行驶时间，/>表示匝道车辆j在路网上的行驶时间，xi表示主路车辆行驶的距离，xj表示匝道车辆行驶的距离，v表示匝道上CAV或HDV的期望车速，vdesired表示CAV的期望车速；
为保证车辆速度和加速度在安全范围内，约束包括，
其中，vmin表示车辆最小允许速度，vmax表示车辆最大允许速度，amin表示车辆最小允许加速度，amax表示最大允许加速度。
本发明的另一个目的是提供混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇系统，能通过构建新型混合交通环境下快速路合流区多车协同交汇策略，解决了现有合流区通行效率低、交通安全事故频发的问题。
混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的系统，其特征在于，包括感知模块、数据处理模块、控制模块、通讯模块、多车协同编组模块、导航和驾驶辅助模块；
所述感知模块，获取车辆、行人和其他交通参与者的位置、速度和行驶方向信息，用于实时监测道路上的交通情况，并为后续的交通控制和规划提供依据；
所述数据处理模块，将感知模块采集到的数据进行处理，分析交通状况，并生成交通控制指令；
所述控制模块，根据数据处理模块生成的交通控制指令，控制道路上的信号灯和标志牌，确保车辆和行人能够安全通过合流区；
所述通讯模块，负责交通管理中心与车辆之间的通讯，车辆通过与交通管理中心的通讯，接收到实时的交通信息，并通过该模块控制车辆的速度和行驶路线；
所述多车协同编组模块，负责多辆车之间的通讯和协调，指导车辆以最优化的方式进行交汇和编组；
所述导航和驾驶辅助模块，通过车载设备向驾驶员提供实时的导航和交通信息，为驾驶员提供自动驾驶辅助功能，使得车辆安全地行驶于合流区域。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明基于新型混合交通环境场景，即在主路外侧设置CAV专用车道，匝道为混合车道时进行判断，考虑在合并区域内多车辆匝道相关主路车辆的合并，同时采集合流区通信区域内智能网联车辆的速度、位置等信息，与路侧基础设施再与控制中心交换信息，实现对车辆的控制，提高合流区通行效率，保证交通安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一个实施例提供的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法合流区内车辆协同控制流程图。
图2为本发明一个实施例提供的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法混合交通环境下快速路合流区合流示意图。
图3为本发明一个实施例提供的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法交通场景图。
图4为本发明一个实施例提供的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法在有无车辆编组控制策略下通过车辆数。
图5为本发明一个实施例提供的混合交通环境下快速路合流区多车协同编组交汇系统的工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1、图2和图3，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法，包括：
S1：以智能网联车辆及人工驾驶车辆为研究对象，建立车辆约束模型。
更进一步的，车辆约束模型包括，
其中，xi(t)表示车辆i在t时刻的位置，vi(t)表示车辆i在t时刻的速度，ai(t)表示车辆i在t时刻的加速度。
S2：对合流区匝道车辆进行编组。
更进一步的，车辆进入路网时，获取匝道区域检测器上的车辆信息，判断车辆类型，若是CAV，则可控，作为编组头车，若是人工驾驶车辆HDV，则作为后车跟随CAV。为匝道区域检测器内的CAV进行编号，一个CAV代表存在一个车队。判断CAV后是否有HDV跟驰，若有，则车队的车辆数增加，直至达到车队内车辆数的最大规模，即4辆。若相邻CAV之间的HDV超过三辆，则忽略。当车队内车辆数达到最大规模或者头车离开区域检测器终点时，则编组结束。
S3：获取车辆信息，采用虚拟映射方式将主路与匝道车辆映射到同一车道。
更进一步的，根据车辆到达主路区域检测器与匝道区域检测器上的位置确定通行次序，确定主路上的前后辅助车。为了实现不同车道上车辆的规划，采用虚拟映射的方式将匝道车辆映射至主路，根据位置进行通行次序排序后，形成相应的虚拟车辆。
S4：构建多车协同编组交汇模型，计算通行效率，实现匝道车辆安全汇入。
更进一步的，考虑将主线和匝道上的车辆通过编队形成C-CHDV车队，且规定每一个C-CHDV车队中仅有一辆CAV，其余都为HDV。参数Hh表示C-CHDV车队中HDV的数量，h∈H，若Hh＝0，则车队中无HDV，否则HDV的数量至少为1辆。
其中，ρh是二进制变量，只取值0或1。
应说明的是，在区域检测器内确定完HDV的数量后，可得到车队的长度：
Li＝ρh(xc·index[i]t-xh[…]index[i]t)+l；
其中，i为第i个C-HDV车队的索引值；Li为第i个C-HDV车队的车长；t为某一时刻；xc·index[i]t为第i个C-HDV车队中头车CAV在时刻t的位置；xh[…]·index[i]t为第i个C-HDV车队中最后一辆HDV在时刻t的位置；l为车长，取值5m。
还应说明的是，车队中第一辆HDV在某个时刻的位置：
其中，xh[1]·index[i]t为第i个C-HDV车队中第一辆HDV在时刻t的位置；ts为反应延迟时间，取值1s；为第i个C-HDV车队中第一辆HDV在时刻t的速度。
更进一步的，主线和匝道上相邻C-HDV车队所需要保持的安全距离此时为：
其中，xc·index[ramp]t为匝道上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的位置；xc·index[main]t为主路上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的位置；为主路上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的速度；a为车辆行驶的加减速度。
更进一步的，主线和匝道合流时需要保持的安全间距为：
应说明的是，通行效率指标取通过路网车辆数以及车辆平均损失时间(MeanTimeLoss，MTL)，MTL的计算公式如下：
其中，m'与n'是分别主路与匝道上车辆总数；分别是主路车辆i和匝道车辆j在路网上的行驶时间；xi与xj分别是主路车辆和匝道车辆行驶的距离；v是匝道上CAV或HDV的期望车速；vdesired是CAV的期望车速。
更进一步的，为保证车辆速度和加速度在安全范围内，约束如下式所示：
其中，vmin、vmax分别为车辆最小允许速度和最大允许速度；amin、amax分别为车辆最小和最大允许加速度，分别取值-3m/s2及3m/s2。
实施例2
参照图4，为本发明的一个实施例，提供了混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。
为评估和验证所提方法的有效性，实验使用微观仿真软件SUMO结合Python进行仿真。在相同流量不同渗透率下对CAV渗透率以20％间隔依次递增，在有无编组控制策略下通过主路与匝道的车辆数如图4所示，车辆平均损失时间如图5所示。我们可以看到，图4中路网中主路和匝道的通过车辆数均不低于无控制策略，且通过车辆数较稳定，都在56veh和33veh左右。无编组控制策略且CAV渗透率在0-40％时，主路通过车辆数较少，只有约33veh，比在控制策略情况下降低41％。且无控制策略除了CAV渗透率为40％外其它场景下匝道通过车辆数比有控制时减少了8.3％—20％，当CAV渗透率较高时，路网中自动化水平越高，即使在无控制策略下，通过的车辆数也较多。当CAV渗透率为在0-40％时，虽然车辆平均损失时间有所提升，但是每辆车的平均损失时间相较于其他情况较高。渗透率不高且优化率较低的主要原因是路网中HDVs的比例高，不确定因素多，本章所提出的编组控制策略应用的机会较少，直至渗透率为0％时失效，因此当HDV流量较大时该编组协同控制策略不再推荐使用。当渗透率大于40％时，优化率呈现一组相似的规律，即主路、匝道以及整个路网优化率随着渗透率的提高而提高，分别从0.47％提升至0.98％、38.64％提升至63.06％，23.79％提升至36.45％。综上所述，本发明提出的方法可以有效缓解交通拥堵，降低车辆的平均损失时间，提高路网的通行效率。
应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
实施例3
本发明第三个实施例，其不同于前两个实施例的是：所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
实施例4
参照图5，为本发明的一个实施例，提供了混合交通环境下快速路合流区多车协同编组交汇系统，其特征在于，包括感知模块、数据处理模块、控制模块、通讯模块、多车协同编组模块、导航和驾驶辅助模块；
感知模块，获取车辆、行人和其他交通参与者的位置、速度和行驶方向信息，用于实时监测道路上的交通情况，并为后续的交通控制和规划提供依据。
数据处理模块，将感知模块采集到的数据进行处理，分析交通状况，并生成交通控制指令。
控制模块，根据数据处理模块生成的交通控制指令，控制道路上的信号灯和标志牌，确保车辆和行人能够安全通过合流区。
通讯模块，负责交通管理中心与车辆之间的通讯，车辆通过与交通管理中心的通讯，接收到实时的交通信息，并通过该模块控制车辆的速度和行驶路线。
多车协同编组模块，负责多辆车之间的通讯和协调，指导车辆以最优化的方式进行交汇和编组。
导航和驾驶辅助模块，通过车载设备向驾驶员提供实时的导航和交通信息，为驾驶员提供自动驾驶辅助功能，使得车辆安全地行驶于合流区域。
应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法，其特征在于：包括，
以智能网联车辆及人工驾驶车辆为研究对象，建立车辆约束模型；
对合流区匝道车辆进行编组；
获取车辆信息，采用虚拟映射方式将主路与匝道车辆映射到同一车道；
构建多车协同编组交汇模型，计算通行效率，实现匝道车辆安全汇入，多车协同编组交汇模型包括，将主线和匝道上的车辆通过编队形成C-CHDV车队，并规定每一个C-CHDV车队中仅有一辆CAV，其余都为HDV，表达式为：
其中，ρh表示二进制变量，Hh表示C-CHDV车队中HDV的数量，h∈H，若Hh＝0，则车队中无HDV，否则HDV的数量至少为1辆，h表示车队中的车辆；
在区域检测器内确定完HDV的数量后，可得到车队的长度：
Li＝ρh(xc·index[i]t-xh[…]·index[i]t)+l；
其中，i表示第i个C-HDV车队的索引值，Li表示第i个C-HDV车队的车长，t表示时间，xc·index[i]t表示第i个C-HDV车队中头车CAV在时刻t的位置，xh[…[index[i]t表示第i个C-HDV车队中最后一辆HDV在时刻t的位置，l表示车长；
车队中第一辆HDV在某个时刻的位置：
其中，xh[1]·index[i]t表示第i个C-HDV车队中第一辆HDV在时刻t的位置，ts表示反应延迟时间，表示第i个C-HDV车队中第一辆HDV在时刻t的速度；
所述对合流区匝道车辆进行编组包括，车辆进入路网时，获取匝道区域检测器上的车辆信息，判断车辆类型，若是CAV则可控，作为编组头车，若是HDV则作为后车跟随CAV，为匝道区域检测器内的CAV进行编号，一个CAV代表存在一个车队，判断CAV后是否有HDV跟驰，若有，则车队的车辆数增加，直至达到车队内车辆数的最大规模4辆，若相邻CAV之间的HDV超过三辆，则忽略，当车队内车辆数达到最大规模或者头车离开区域检测器终点时，则编组结束；
所述多车协同编组交汇模型包括，主线和匝道上相邻C-HDV车队所需要保持的安全距离表达式为：
其中，xc·index[ramp]t表示匝道上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的位置，xc·index[main]t表示主路上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的位置，表示主路上C-HDV车队中头车CAV在t时刻的速度，a表示车辆行驶的加减速度；
主线和匝道合流时需要保持的安全间距为：
所述计算通行效率包括，通行效率指标选取通过路网车辆数以及车辆平均损失时间，MTL的计算公式如下：
其中，m'表示主路上车辆总数，n'表示匝道上车辆总数，表示主路车辆i在路网上的行驶时间，/>表示匝道车辆j在路网上的行驶时间，xi表示主路车辆行驶的距离，xj表示匝道车辆行驶的距离，v表示匝道上CAV或HDV的期望车速，vdesired表示CAV的期望车速；
为保证车辆速度和加速度在安全范围内，约束包括：
其中，vmin表示车辆最小允许速度，vmax表示车辆最大允许速度，amin表示车辆最小允许加速度，amax表示最大允许加速度。
2.如权利要求1所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法，其特征在于：所述车辆约束模型包括，
其中，xi(t)表示车辆i在t时刻的位置，vi(t)表示车辆i在t时刻的速度，ai(t)表示车辆i在t时刻的加速度。
3.如权利要求2所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法，其特征在于：所述将主路与匝道车辆映射到同一车道包括，
根据车辆到达主路区域检测器与匝道区域检测器上的位置确定通行次序，确定主路上的前后辅助车，采用虚拟映射的方式将匝道车辆映射至主路，根据位置进行通行次序排序后，形成相应的虚拟车辆，进行不同车道上车辆的规划。
4.一种采用如权利要求1-3任一所述的混行环境下快速路合流区多车协同编组交汇方法的系统，其特征在于：包括感知模块、数据处理模块、控制模块、通讯模块、多车协同编组模块、导航和驾驶辅助模块；
所述感知模块，获取车辆、行人和其他交通参与者的位置、速度和行驶方向信息，用于实时监测道路上的交通情况，并为后续的交通控制和规划提供依据；
所述数据处理模块，将感知模块采集到的数据进行处理，分析交通状况，并生成交通控制指令；
所述控制模块，根据数据处理模块生成的交通控制指令，控制道路上的信号灯和标志牌，确保车辆和行人能够安全通过合流区；
所述通讯模块，负责交通管理中心与车辆之间的通讯，车辆通过与交通管理中心的通讯，接收到实时的交通信息，并通过该模块控制车辆的速度和行驶路线；
所述多车协同编组模块，负责多辆车之间的通讯和协调，指导车辆以最优化的方式进行交汇和编组；
所述导航和驾驶辅助模块，通过车载设备向驾驶员提供实时的导航和交通信息，为驾驶员提供自动驾驶辅助功能，使得车辆安全地行驶于合流区域。
5.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
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| 智能网联车辆交通流优化对交通安全的改善;秦严严;王昊;;中国公路学报(第04期);全文 * |
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| 面向新型混合交通流的快速路合流区通行能力建模;胡笳;安连华;李欣;交通信息与安全(第001期);全文 * |
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