车联网环境下的上匝道车辆车道选择决策研究

驶入高速公路的车辆从匝道进入加速车道后,将尽快选择时机汇入主线,换道行为难免会对后随车造成干扰,破坏主线交通流稳定性。随着车联网技术的发展,为上匝道车辆设置统一的车道选择决策算法成为可能,目前鲜有模型能够从减小对主线系统车流影响的角度研究上匝道车辆的车道选择行为。该模型基于车联网环境分析了高速公路入口交织区的车道选择决策过程,用能耗值量化上匝道车辆造成的交通干扰,并以最小化主线系统能耗为目标建立了上匝道车辆车道分配模型。研究结果表明:模型能够从系统能耗最优的角度输出上匝道车辆的车道分配方案。

车联网环境下自动驾驶车辆车道选择决策模型

试验车道选择行为是自动驾驶车辆最基本的决策行为之一,利用车联网技术可以使车道选择结果更加全面、合理。首先,对高速公路自动驾驶车辆车道选择决策过程进行分析,并以车联网感知通信范围内的车辆的平均速度、重车比例及前往车道的理想换道时间为主要指标创建成本函数,根据计算结果输出最优车道序列;然后,以Gipps安全驾驶模型为基础,构建下层安全条件判断模型对最优车道序列进行筛选,获得安全可行的最优目标车道;最后,搭建高速公路基本路段的仿真环境,利用仿真试验对建立的模型进行验证,并分析重车比例、车道间的速度差等要素对模型结果的影响和模型的安全性特征。研究结果表明:该模型综合考虑主车感知范围内的多项指标,使其行驶优势得到增强,并且提高了换道成功概率;当车道上车流参数发生变动时,模型始终表现出良好的区分度;在当前间隙不满足换道条件时,通过考虑前、后方多个间隙,使车辆充分把握主动换道的机会,实现行车收益最大化;该模型具有安全性高、适应性强等特点,可为未来车联网环境下的自动驾驶车辆车道选择提供借鉴。