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基于共享相位专用车道的有人驾驶与网联自动驾驶混合交通交叉口控制

系统与控制 2021-04-14 v1 系统与控制

摘要

网联自动驾驶车辆(CAVs)和有人驾驶车辆(HVs)预计在不久的将来共存。为应对混合交通环境中 HVs 驾驶行为的不确定性,已有研究探索了 CAV 专用车道和专用相位。然而,CAV 专用相位可能显著牺牲 HV 的利益。本研究提出了一种在混合交通环境下孤立交叉口基于共享相位专用车道(SPDL)的交通控制模型。左转和直行 CAV 共享 CAV 专用车道,并在与 HV 共享的相位期间穿越交叉口。构建了一个三级优化模型。在上层,采用标准 NEMA(国家电气制造商协会)环屏障结构进行信号优化,并通过动态规划优化屏障时长以最小化总车辆延误。在中层,针对上层给定的屏障,通过枚举优化相位顺序和相位时长,并将最小车辆延误反馈至上层。在下层,基于中层给出的屏障信号配时,在缓冲区和通过区分别进行 CAV 编队和轨迹规划,并将 CAV 行程时间反馈至中层。进一步设计了滚动时域方案,以在时变交通条件下动态实施所提模型。数值研究验证了 SPDL 控制相较于先前研究中基于蓝相位控制在平均车辆延误和交叉口容量方面的优势。此外,SPDL 模型被扩展为一种无缓冲区的替代方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.05956,
  title  = {Shared-phase-dedicated-lane based intersection control with mixed traffic of human-driven vehicles and connected and automated vehicles},
  author = {Wanjing Ma and Jinjue Li and Chunhui Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.05956},
  year   = {2021}
}