姜圣，丁闪闪，彭峰

摘要：以自动驾驶车辆群体为研究对象，针对高速公路合流区易产生交通流紊乱这一问题开展研究。首先，提出了公路合流决策与规划的双层协同架构，架构上层采取基于分组的协作式策略，即将车头时距小于设定阈值的车辆组成车辆队列，将其看作一辆特殊的自动驾驶车辆，再进行最优通行次序求解。其次，结合车辆合流实例验证决策的有效性，并利用数值分析对基于枚举法和基于FIFO的通行次序决策方法进行对比分析。架构下层考虑车车通信延迟的多智能体一致性理论，对合流后的多车系统进行间距和速度的一致性控制。实例验证表明，分布式一致性控制算法可以实现车辆队列系统的协同控制。最后，利用真实合流区车辆轨迹数据，利用组队协同控制算法，进行仿真验证试验。试验结果表明，双层协同架构下的决策与规划方法不仅可以实现近似全局最优，同时对提升自动驾驶车辆合流的安全性、提高交通流效率具有显著的作用。

关键词：公路运输;协同控制;合流区;队列一致性;

DOI：10.13291/j.cnki.djdxac.2023.05.002

发表时间：2023-10-15