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申请/专利权人：同济大学

摘要：本发明提出了一种城市生态道路车联网混合交通流节碳驾驶策略，包括以下步骤：离散化划分生态道路长路段驾驶空间和汽车驾驶状态；引入驾驶员冒险系数，扩展安全距离，计算跟车安全距离；判断车辆产生变道的需求和安全条件；计算每一阶段状态转移时的燃油消耗量；对整个生态道路驾驶空间进行优化评估，以最少油耗量为目标函数。确定驾驶行为的约束条件，对驾驶速度、加速度进行限制；利用优化目标函数对每个可行状态转移时的燃油消耗量进行评估，以实现最优策略的搜索。本发明策略对实际场景有较好的贴合性，提高了对最优车辆驾驶决策的求解效率，解决了现有的由于动物穿行问题造成的生态道路驾驶安全、节能、碳排放问题。

主权项：1.一种城市生态道路车联网混合交通流节碳驾驶策略，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获取城市生态道路中，车辆每一时刻的位置、速度、加速度、与前后方车辆的相对距离；其中，与前后方车辆的相对距离包括：车辆n与本车道前车的跟车距离dn、车辆n与相邻车道前车的跟车距离dn,other、车辆n与相邻车道后方车辆的跟车距离；步骤2、基于车辆每一时刻的位置、速度、与前后方车辆的相对距离，获取汽车驾驶状态sk,N：步骤2A、将长度为L的城市生态道路进行均匀离散化划分，获取若N个子区间；阶段k上所有车辆的车辆状态的集合为Sk，子区间N对应的汽车驾驶状态为sk,N；Sk＝{sk,1,sk,2,…,sk,N}步骤2B、将sk,,N用位置、速度、相对距离表征；sk,N＝xk,N,vk,N,ωk,N其中，ωk,N包含车辆n与本车道前车的跟车距离dn、车辆n与相邻车道前车的跟车距离dn,other、车辆n与相邻车道后方车辆的跟车距离dn,back；步骤3、基于预期安全距离变道模型和变道安全条件判断是否有可变道，并根据是否变道，输出车辆n在下一时刻的速度和加速度；变道安全条件为：dn,backGapsafe,n,backdn,otherGapsafe,n,otherGapsafe,n,back-车辆n与相邻车道后方车辆的最小安全距离；Gapsafe,n,other-车辆n与相邻车道前方车辆的最小安全距离；若变道，则车辆n在下一时刻的加速、速度均与上一时刻相同，车道转变；否则保持现有车道不变，选择跟驰，执行步骤4；步骤4、计算车辆n的安全跟车距离Gapmid,n，以输出车辆n在下一时刻的速度、加速度；步骤5、引入车辆n的瞬时排放率或油耗率MOEm： 其中，vk,nt-车辆n在子区间k上t时刻对应的车速，由网联车辆自身获取；Mij-加速度非负时模型的回归系数；Lij-加速度为负时模型的回归系数；v-瞬时速度；a-瞬时加速度；步骤6、建立目标函数及约束条件：目标函数： 其中，E-最小油耗量；L-城市生态道路的长度；lgap-k阶段的长度；MOEk-排放率或油耗率；Ek-车辆n在k阶段上的油耗量；Tk-车辆n在k阶段上的行驶时间；vk-车辆n在k阶段的车速；vk+1-车辆n在k+1阶段的车速；N-k阶段的最大编号；约束条件： 0vk≤vk,maxvk≤vsafe,kvk,0＝0；其中，vk,max-k阶段允许的最大车速；vsafe,k-k阶段的交通流所允许的最大安全车速；amin-车辆n的最小加速度；amax-车辆n的最大加速度；步骤7、优化器求解，输出E。

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