智能网联环境下无信号交叉口车辆通行控制策略

潘福全, 牛远征, 张丽霞, 杨金顺, 陈秀锋, 陈德启

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221102

吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (06) : 1948 -1962. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221102

智能网联环境下无信号交叉口车辆通行控制策略

潘福全, 牛远征, 张丽霞, 杨金顺, 陈秀锋, 陈德启

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摘要

为实现智能网联环境下无信号交叉口网联自动驾驶车辆的智能管控，提高交叉口通行效率，提出了一种基于间隙理论的车辆通行控制策略。依据交叉口区域功能、用途等，将其划分为变道区、调控区、缓冲区、物理区和恢复区；考虑实车物理大小建立了物理区车辆冲突区域计算模型，并通过优化左转车辆轨迹为椭圆轨迹，开发了直行-直行、直行-左转和左转-左转车辆行车间隙控制的数学模型；基于三角函数加速度控制策略建立了调控区和缓冲区的车速诱导模型；运用Vissim和Matlab联合仿真对控制策略及模型的高效性和合理性进行了对比验证。结果表明：本文控制策略及模型能使相冲突的车辆安全不停车地依次穿插通过冲突区域；对比信号控制策略，在交通量为1 600 pcu/h情况下，该控制策略及模型可使车辆通过交叉口的平均延误时间缩短55.97%，平均行程时间缩短41.87%，车辆能耗减少33.31%，且交通流量越大，改善效果越显著。