中国公路学报

作者：王正武, 李西, 李皓, 陈涛, 向健

单位：长沙理工大学 交通学院，湖南 长沙 410114 School of Traffic, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, Hunan, China","长沙理工大学 智能道路与车路协同湖南省重点实验室，湖南 长沙 410114 Hunan Key Laboratory of Smart Roadway and Cooperative Vehicle-infrastructure Systems, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, Hunan, China

关键词：交通工程,混合交通流,协同汇入控制,高速公路入口匝道,智能网联汽车

<title>摘要：</title> <p>智能网联汽车（Intelligent Connected Vehicles，ICV）与人工驾驶车辆（Human-drive Vehicle，HDV）组成的智能网联混合交通流将长期存在，将深刻影响高速公路入口匝道车辆的合流行为。为解决现有高密度混合交通流下因车辆汇入控制汇入序列和车辆轨迹交互关系、HDV动态性考虑不足导致通行效率低和能源消耗高等问题，提出一种高速公路车辆动态协同汇入控制策略。首先，根据控制区车辆状态确定匝道车辆的可能汇入间隙；然后，考虑合流序列选择和车辆轨迹规划交互关系，以能耗最小为目标进行合流序列及车辆轨迹的协同优化，对匝道车辆及预期汇入间隙前后车辆进行提前换道和主动车速调节；最后，考虑HDV动态性，设计车辆汇入动态调控策略对合并区车辆进行动态调控，确保中高密度下匝道车辆能汇入主线。利用SUMO和Python仿真试验，对比无控制情况和基于PID的控制策略验证提出的动态协同汇入控制策略，并对有无换道策略进行敏感度分析。试验结果表明：①在匝道车流量较大时，相较于无控制情况，所提出的策略使得车辆总体碰撞指标降低了38.84%～94.25%，总延误降低了13.45%～80.82%，平均速度提高了36.01%～52.87%；②相较于基于PID的优化控制策略，所提出的策略使得车辆总体碰撞指标降低了17.32%～81.38%，总延误降低了2.01%～66.95%，平均速度提高了0.93%～6.87%，总能源消耗量降低了1.75%～8.17%，车辆轨迹较平滑且车速分布较均匀，且极少发生车辆停车；③在设定的各种交通状态下，提前换道策略虽然会造成能耗的提高，但是在行车安全和通行效率方面都要更优。</p>

来源：2025年第8期

《中国公路学报》期刊编辑部

查看中国公路学报杂志2025年第8期