Resumen

Con el fin de mejorar la seguridad, la estabilidad y la eficacia de la operación de cambio de carril, este artículo propone una estrategia coordinada para varios vehículos en el entorno de la red de vehículos. La viabilidad de la operación colaborativa de cambio de carril se establece estableciendo una función de ganancia basada en el modelo de incentivos. Comparando la ganancia por cambio de carril con la ganancia por mantenimiento de carril, se puede juzgar si es factible realizar la colaboración en las condiciones actuales. Basándose en el control predictivo de modelos (MPC), se establece una función de control de optimización multiobjetivo para el cambio de carril cooperativo con el fin de realizar el control distribuido. Se propone un novedoso marco de cambio de carril cooperativo en dos etapas, que divide el proceso de cambio de carril en la fase de cambio de carril y la fase de ajuste de avance longitudinal. Es importante resolver el difícil problema numérico causado por la dimensión de las restricciones para evitar colisiones y la no linealidad de la cinemática del vehículo. En la primera fase, el vehículo sujeto completa la operación de cambio de carril. En esta etapa, se consideran tanto los movimientos longitudinales como laterales del vehículo para optimizar la aceleración y el error de la distancia de seguimiento; en la segunda etapa, se completa la operación de ajuste de la distancia longitudinal entre vehículos en el carril objetivo, y en este periodo, sólo se considera el movimiento longitudinal del vehículo para optimizar el error de aceleración del vehículo. Para resolver el problema de control de optimización paso a paso, se utiliza el algoritmo de dominio temporal de optimización rodante. Por último, a partir de la base de datos de flujo de tráfico de código abierto US NGSIM, se verifica la precisión y viabilidad de la estrategia propuesta.

• Materias:Motores (Mecánica) Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Engines Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:operación de cambio de carril en colaboración, marco de cambio de carril en colaboración, fase de ajuste de la vía longitudinal, función de control de optimización multiobjetivo, paso del problema de control de optimización, algoritmo de optimización en el dominio del tiempo, base de datos de flujo de tráfico de origen, cambio de carril en colaboración, problema numérico difícil, ganancia de cambio de carril
• Keywords:collaborative lane change operation, cooperative lane change framework, longitudinal headway adjustment phase, multiobjective optimization control function, optimization control problem step, optimization time domain algorithm, source traffic flow database, cooperative lane change, difficult numerical problem, lane change gain