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网联自动驾驶车辆混合交通环境下的高速公路车道管理方法

系统与控制 2016-12-02 v3 最优化与控制

摘要

网联自动驾驶车辆(CAV)技术即将在不久的将来投入市场。这要求交通设施准备好在混合交通环境中运行,其中一部分车辆是 CAV,其余是手动驾驶车辆。由于 CAV 与手动车辆或混合交通相比,能够以更小的间距和车头时距行驶,将部分高速公路车道专供 CAV 使用可能会提高高速公路的整体性能。在本文中,我们提出了一种分析性专用车道模型,用于评估混合交通中的高速公路车流,并确定分配给 CAV 的最佳车道数。所提出的模型在两种不同的运行环境中进行了研究:单车道环境和专用车道环境。我们进一步定义了三种不同的 CAV 技术场景:中性、保守和激进。在单车道问题中,考察了每种场景下 CAV 渗透率对混合交通通行能力的影响。在专用车道问题中,我们提出了一种在不同设置下确定 CAV 专用最佳车道数的方法。针对所有三种场景,研究了具有不同几何形状和需求水平的若干数值算例。进行了渗透率的敏感性分析。结果表明,更激进的 CAV 技术需要更少的特定分配车道,因为它们能以更少的时间和空间车头时距跟随前车。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.02946,
  title  = {Freeway Lane Management Approach in Mixed Traffic Environment with Connected Autonomous Vehicles},
  author = {Omar Hussain and Amir Ghiasi and Xiaopeng Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.02946},
  year   = {2016}
}