中国公路学报

作者：胡仕星月, 赖金涛, 张振, 马成元, 杨晓光

单位：重庆交通大学 交通运输学院，重庆 400074 College of Traffic & Transportation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China","同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804 College of Electronic and Information Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China","同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海 201804 Key Laboratory of Road and Traffic Engineering, Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China","威斯康星大学麦迪逊分校工程学院，威斯康星麦迪逊 WI53706 College of Engineering, University of Wisconsin-Madison, Madison WI 53706, Wisconsin, United States

关键词：交通工程,时空路权协同优化,分层耦合优化控制,网联混合交通流,公交车道复用

<title>摘要：</title> <p>网联交通环境下，不同等级的网联自动驾驶车辆混行交互，容易对交通秩序和运行效率造成不利影响。新兴的交通控制通过对个体车辆的精准管控可解决该问题，但由于车辆难以精准使用道路和信号的时空路权，仍普遍存在交叉口绿灯时间浪费与公交车道资源闲置的现象。为此，提出一种考虑信号与车道时空路权优化的网联混合交通流控制方法。通过建立分层耦合控制模型，实现时空路权的联合优化。模型上层根据实时交通状态预测，动态优化信号配时与相序安排，以最小化交叉口总车辆延误为目标；下层则通过公交车道的自适应路权分配，以最小化车辆行驶延误和燃油消耗为目标，动态分配车道空间路权并优化网联自动驾驶小汽车的借道策略，从而实现公交车道闲置路权的动态复用。针对交通的时变特征，设计滚动时间窗的优化方法。试验结果表明：所提信号-路权协同优化方法相比传统的无优化方法，车道占用率和绿灯利用率分别提高9.1%和8.5%，车均延误减少57.0%；相较于单独优化信号或路权的方法，车道占用率分别提高3.4%、2.4%，绿灯利用率分别提高4.2%、1.4%，车均延误降低20.2%、13.6%。此外，通过对网联自动驾驶小汽车渗透率的灵敏度分析，进一步验证所提方法的鲁棒性。综上，所提的时空路权优化方法能够实现交叉口信号控制与公交车道分配的动态联动，提高交叉口时空资源利用和网联混合交通效率。</p>

来源：2025年第8期

《中国公路学报》期刊编辑部

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