清华大学学报(自然科学版)

作者：吴杭哲, 李鹏飞, 刘枫, 罗禹贡

单位：1. 中国第一汽车股份有限公司, 高端汽车集成与控制全国重点实验室, 长春 130013,2. 清华大学 车辆与运载学院, 智能绿色车辆与交通全国重点实验室, 北京 100084

关键词：智能网联汽车,多车协同规划,高速公路互通立交,云控系统

基金：国家重点研发计划项目(2022YFB2503200)

交通事业的蓬勃发展推动了高速公路立交的大量建设。为了解决高速公路互通立交出入口因匝道分流和匝道合流引发的交通拥堵问题, 该文提出一种基于云控系统的智能网联汽车协同多车道调度方法, 通过联合优化分流区与合流区的车辆通行次序, 实现整体通行效率的提升。首先, 针对分流车辆的强制换道需求, 构建基于三元组的分组描述, 并建立三元组次序决策的混合整数线性规划模型, 通过在代价函数中引入对后续车辆影响的考量, 保证三元组次序决策对整体交通效率的优化效果。在此基础上, 设计考虑直行车辆自由换道策略的滚动遍历规划机制, 将整体规划问题拆解为多个易于求解的三元组规划问题, 以优化主道车流分配, 提升通行效率。此外, 还建立了双模保障轨迹规划方法以生成兼顾通行效率与舒适性的行驶轨迹和车速规划。为验证方法有效性, 通过Python搭建仿真平台对不同交通流量下的情景进行模拟。结果表明：相较于分别优化匝道分流和合流的对比方法, 该文所提方法显著降低了全局车辆通行时间延误, 在各车道的流量为1440队列/h的情况下, 对比方法出现明显拥堵, 而该文所提方法仍能保持相对畅通的交通状况, 平均车速提升24.6%。

来源：2026年第4期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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