考虑智能网联汽车通信延时的混合交通流稳定性分析

摘要：

针对交通系统中微小扰动所诱发的车流不稳定现象以及车辆频繁启停问题,充分考虑智能网联汽车(connected and autonomous vehicle,CAV)的通信延时,对适用于混合交通流环境的扰动抑制方法展开了深入探寻.通过对CAV信息传递延时、不同渗透率、CAV编队强度等多重因素进行综合分析,探索了通信对混合交通流稳定性的影响机制.考虑最大编队车辆数并基于马尔可夫链构建混合流稳定性分析模型,得到了不同车头时距类型的生成概率,在此基础上构建了混合交通流的稳定性判别公式以分析不同条件下的车流速度稳定区域.为提高CAV通信效率借助了路侧单元传递信息.根据车路通信流向不同,将通信过程分为车端-路端的上行通信和路端-车端的下行通信,构建了低交通密度下的信息传递延时估计模型,得到不同CAV渗透率及编队强度下的延时估计值,以分析其对交通流稳定性影响.为验证分析结果开展了扰动演化的仿真实验,结果表明:①CAV渗透率与编队强度有利于混合交通流稳定性,而通信延时对交通流稳定性有负影响;②通信延时随着CAV渗透率与编队强度、路侧单元与CAV通信半径的增大而减小;③当最大编队车辆数为6且混合流以25 m/s的稳态速度行驶时,只有CAV渗透率达到60%或编队强度大于0.5,延时才小于0.3 s且扰动得到有效抑制.

关键词：交通工程、V2X、通信延时、混合交通流、稳定性

所属期刊栏目：42

分类号：U491.2+62(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家自然科学基金;湖南省重点研发计划项目

在线出版日期：2024-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：95-104