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基于CPS的单交叉口信号配时与车辆速度协同控制方法 

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申请/专利权人:重庆大学

摘要:本发明属于智能交通领域,涉及一种基于CPS的单交叉口信号配时与车辆速度协同控制方法,包括:构建网联环境下双向六车道十字交叉口交通控制场景;针对场景要素进行建模,确定优化控制的约束;设计交叉口信号配时与车辆速度协同控制目标函数,以降低车辆在交叉口处通行时间和燃油消耗;基于步骤S3的交叉口信号配时与车辆速度协同控制目标函数,设计一种基于模型预测控制的分层控制方法,完成交通信号灯和车辆速度的优化。本发明充分利用交叉口信号配时与车辆速度协同控制的优势,为城市交通管理提供了一种新型的交叉口智能控制技术,在提高交叉口通行效率,缓解交通拥堵,降低车辆旅行延迟,减少燃油的消耗以及污染物的排放等方面具有显著优势。

主权项:1.一种基于CPS的单交叉口信号配时与车辆速度协同控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.构建网联环境下双向六车道十字交叉口交通控制场景;其中,交叉口信号灯控制机本质上为边缘云节点,具备通信能力且能够执行计算任务;场景内所有车辆均为CAV,CAV通过DSRC、5G通信技术实时共享车辆自身行驶状态,并且能够获取信号灯的状态以及边缘云的决策结果;车辆在进入控制区域前已经完成换道和超车;S2.针对场景要素进行建模,确定优化控制的约束;针对场景要素,分别对车辆运动学模型、车辆动力学模型、车辆能耗模型、信号灯模型、信号灯与车辆关系模型进行建模,并确定安全约束;S3.设计交叉口信号配时与车辆速度协同控制目标函数,以降低车辆在交叉口处通行时间和燃油消耗;S4.基于步骤S3的交叉口信号配时与车辆速度协同控制目标函数,设计一种基于模型预测控制的分层控制方法,完成交通信号灯和车辆速度的优化。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 重庆大学 基于CPS的单交叉口信号配时与车辆速度协同控制方法

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