借用城市公交专用道行驶的智能网联车辆轨迹优化方法

智能网联车辆(connected and automated vehicle,CAV)利用公交车运行的间隙,借用公交专用道通行,能够减少与人工驾驶车辆(human driving vehicle,HDV) 混合运行的相互干扰,进一步提升公交专用道的利用效率,是当前混合交通流环境下提升CAV运行效率的重要方式之一。以公交专用道上公交车辆的运行轨迹、公交专用道物理信息以及交通信号配时方案为约束,同时考虑CAV在港湾式公交停靠站的超车行为,构建了CAV借用公交专用道通行的轨迹优化模型。通过将模型分解为子模型并在时空上进行网格划分,提出了模型求解的具体流程,建立了基于类贪婪算法的求解方法,并采用MATLAB和yalmip求解工具进行模型求解。以杭州市莫干山路公交专用道为实例开展数值仿真,分析了港湾式公交停靠站、公交停靠时间、交通信号配时参数等因素对模型结果的影响,进一步验证了模型的有效性。结果表明：公交停靠时间会显著影响CAV的运行速度,随着公交停靠时间的增加,CAV运行速度呈现先增后减的趋势。通过公交站点的停靠时间与交通信号配时的协同优化,可以有效提升CAV的运行效率。同时,与存在部分港湾式公交停靠站相比,全部设置港湾式公交停靠站可以使CAV运行速度提升10%。