(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111659824.6 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 北京建筑大学 地址 100044 北京市西城区展览馆路1号 (72)发明人 焦朋朋　刘侃　云旭　杨紫煜　 白紫秀　林坤　高宇轩　王泽昊　 陈越　孙洁　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 吴欢燕 (51)Int.Cl. G08G 1/01(2006.01) G08G 1/0967(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) (54)发明名称 车辆引导控制方法 (57)摘要 本发明涉及智能交通管 理与控制技术领域， 尤其涉及一种车辆引导控制方法， 包括： 通过横 向交通流和可变限速引导引入的元胞传输模型， 获得各元胞间交通流单步传播的预测模型； 通过 车辆引导优化模型， 获得控制变量； 将控制变量 输入预测模型中， 获取预测输出， 将预测输出输 入车辆引导优化模型， 循环步骤S2和步骤S3， 直 至获得各控制周期内的可变限速与换道交通流。 考虑将横向交通流与可变限速引导引入的元胞 传输模型， 实现各元胞间交通流的单步传播预测 模型。 建立模型预测控制框架， 该框架由预测、 优 化、 求解、 控制四个阶段组成， 并通过在线迭代优 化的方式对决策变量加以控制。 从而实现在线的 车路协同环境下高速公路瓶颈车辆引导策略。 权利要求书3页 说明书13页 附图5页 CN 114387781 A 2022.04.22 CN 114387781 A 1.一种车辆引导控制方法， 其特 征在于： 包括： S1， 通过横向交通流和可变限速引导引入的元胞传输模型， 获得各元胞间交通流单步 传播的预测模型； S2， 通过车辆引导优化模型， 获得控制变量； S3， 将控制变量输入预测模型中， 获取 预测输出， S4， 将预测输出输入车辆引导优化模型， 循环步骤S2和步骤S3， 直至获得各控制周期内 的可变限速与换道交通 流。 2.根据权利要求1所述的车辆引导控制方法， 其特 征在于： 还 包括： S5， 建立换道轨 迹规划模型； S6， 通过各控制周期内的可变限速与换道交通 流与轨迹规划模型， 获得 换道结果。 3.根据权利要求1所述的车辆引导控制方法， 其特 征在于： 步骤S1包括： 获得多个元 胞之间的换道流的密度和可变限速下的临界密度； 在元胞输入模型中引入换道流的密度和可变限速下的临界密度， 获得各元胞间交通流 单步传播的预测模型。 4.根据权利要求3所述的车辆引导控制方法， 其特征在于： 所述多个元胞之间的换道流 的密度为 其中， 为元胞(i,j)以k为目标车道的交通流量， 元胞(i,j)至目标车道(i+1,k)的发 送能力 为最大发送能力Si,j与期望换道概率 的乘积， R是元胞(i+1,k)的最大接受能 力。 5.根据权利要求4所述的车辆引导控制方法， 其特征在于： 所述可变限速下的临界密度 其中， vvsl为路段设置的可变限速值， w是交通波的传播速度， ρj是阻塞密度。 6.根据权利要求5所述的车辆引导控制方法， 其特 征在于： 所述预测模型为 元胞发送能力Si,j(t)＝min{vvsl(t)ρi,j(t),Qvsl(t)}； 元胞接收能力Ri,j(t)＝min{Qvsl(t),w[ρj(t)‑ρi,j(t)]}； 其中， ρc'所对应的流量 对于任意元胞(i,j)在任意时刻 所对应的速权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114387781 A 2度取值 vmax是车流的最大速度。 7.根据权利要求2所述的车辆引导控制方法， 其特 征在于： 所述轨 迹规划模型为 其参数矩阵为： [xin x′in x″in xfin x′fin x″fin]T＝T·AT； [yin y′in y″in yfin y′fin y″fin]T＝T·BT； 其中， [xin x′in x″in yin y′in y″in]为换道时车辆的初始状态， 其分别表示为换道前的 纵向位置、 速度、 加速度； [xfin x′fin x″fin yfin y′fi y″fin]为车辆结束换道后的状态， 其分 别表示为 换道后的纵向位置、 速度、 加速度； tin表示车辆开始换道时刻， tfin表示车辆结束换 道时刻。 其中， 定义 其换道前后的纵向加速度应为： 其中， η＝1‑λ， aOF是原车道观测车前车， aTF换道后观测车的前车， H为车 道宽度， ylat为车的纵向位移； 换道前车辆的状态为 换道后车辆的状态为 换道的纵向加速度满足 ‑2.5m/s2＜x″＜2.5m/s2； 换道的横向加速度满足 ‑2m/s2＜y″＜2m/s2。 8.根据权利要求1所述的车辆引导控制方法， 其特 征在于： 所述换道轨 迹规划模型为权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114387781 A 3