网联自动驾驶环境下交叉口车辆轨迹优化策略
CSTR:
作者:
作者单位:

北京工业大学 城市交通学院,北京100124

作者简介:

孙立山,教授,工学博士,主要研究方向为交通规划。E-mail: lssun@bjut.edu.cn

通讯作者:

孔德文,讲师,工学博士, 主要研究方向为交通仿真建模。E-mail: kongdw@bjut.edu.cn

中图分类号:

U491

基金项目:

国家自然科学基金(52302373,52472317);北京市自然科学基金―丰台轨道交通前沿研究联合基金项目(L231023);北京市科技新星计划(20230484443);天津市交通运输科技发展面上项目(2024-B05)


Optimization Strategy of Vehicle Trajectory at Intersection in Connected and Autonomous Vehicle Environment
Author:
Affiliation:

College of Metropolitan Transportation, Beijing University of Technology, Beijing 100024, China

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    网联自动驾驶技术为提升交叉口通行能力提供了新思路。针对信号交叉口,提出一种面向网联自动驾驶车辆的轨迹引导策略,以提高通行效率并降低行驶成本。首先,基于车辆路径及其潜在跟驰与超车成本,建立0-1整数规划模型,将交通流分配为多组车队。其次,分别构建纵向与横向轨迹控制模型:纵向模型综合考虑延误与燃油消耗;横向模型基于主从博弈理论,以实现车辆协同编队。最后,通过SUMO仿真软件验证策略有效性。结果表明,在交通量为每小时每车道350辆时,本策略相比仅速度引导策略,可使行驶时间与燃油消耗分别降低34.3%和30.1%,停车时间与停车次数分别减少38.7%和81.9%。

    Abstract:

    Connected and automated vehicle technologies offer new opportunities to improve the capacity of signalized intersections. This paper proposes a trajectory guidance strategy for CAVs at signalized intersections to enhance traffic efficiency and reduce travel costs. Firstly, a 0-1 integer programming model is established based on vehicle paths and potential car-following and overtaking costs, allocating the traffic flow into multiple platoons. Secondly, longitudinal and lateral trajectory control models are developed: the longitudinal model incorporates both delay and fuel consumption, while the lateral model employs a Stackelberg game theory approach to achieve cooperative vehicle platooning. Finally, the effectiveness of the proposed strategy is validated through simulations in SUMO. The results show that under a traffic volume of 350 per hour per lane, the proposed strategy reduces travel time and fuel consumption by 34.3% and 30.1%, respectively, and decreases stop time and number of stops by 38.7% and 81.9%, compared to a speed-only guidance strategy.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

孙立山,和龙祥,孔德文,刘月,吴裕昌,王庆庆.网联自动驾驶环境下交叉口车辆轨迹优化策略[J].同济大学学报(自然科学版),2025,53(11):1718~1727

复制
分享
相关视频

文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2024-06-20
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2025-11-28
  • 出版日期:
文章二维码