Preemptive-level-based cooperative autonomous vehicle trajectory optimization for unsignalized intersection with mixed traffic
Autores: Li, Pengrui; Liu, Miaomiao; Zhu, Mingyue; Yao, Minkun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Preemptive-level-based cooperative autonomous vehicle trajectory optimization for unsignalized intersection with mixed traffic
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Autobuses
Tecnología de conducción autónoma
Intersecciones
Tráfico mixto
Optimización de trayectoria
Carriles exclusivos para autobuses
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Los autobuses constituyen un componente crucial de los sistemas de transporte público en numerosos centros urbanos. La integración de la tecnología de conducción autónoma en el ecosistema de transporte de autobuses tiene el potencial de mejorar la movilidad urbana en general. La gestión del tráfico mixto en intersecciones, que involucra tanto vehículos privados como autobuses, especialmente en la presencia de carriles exclusivos para autobuses, presenta varios desafíos formidables. Este estudio propone una optimización de trayectorias cooperativas de vehículos autónomos (AV) basada en niveles preventivos para intersecciones con tráfico mixto. Teniendo en cuenta los cambios dinámicos en la secuencia de paso de la intersección, la selección de trayectorias y el cumplimiento de las regulaciones de tráfico, incluido el diferente estado de los carriles exclusivos para autobuses. Basándose en las restricciones de acoplamiento espacio-temporales de cada trayectoria de vehículo en las intersecciones, se propone un método de optimización de orden de paso de AV basado en niveles preventivos. Posteriormente, se introduce un mecanismo de control de velocidad para desacoplar estas restricciones, evitando así conflictos entre vehículos y reduciendo el frenado innecesario. En última instancia, se seleccionan rutas de trayectoria para carreteras de múltiples salidas, priorizando la eficiencia del tráfico. En validaciones simuladas, se seleccionaron dos tipos representativos de intersecciones de la red vial real y se establecieron ocho escenarios típicos, incluido el estado de funcionamiento de los carriles exclusivos para autobuses y diferentes porcentajes de autobuses. Los resultados indican que el método propuesto mejora la eficiencia del tráfico en las intersecciones en un mínimo del 12.55%, acompañado significativamente por la reducción del consumo de combustible en un 8.93%. Este estudio verificó que el método propuesto mejora significativamente la eficiencia de las intersecciones y reduce el consumo de energía, garantizando la seguridad.
Descripción
Los autobuses constituyen un componente crucial de los sistemas de transporte público en numerosos centros urbanos. La integración de la tecnología de conducción autónoma en el ecosistema de transporte de autobuses tiene el potencial de mejorar la movilidad urbana en general. La gestión del tráfico mixto en intersecciones, que involucra tanto vehículos privados como autobuses, especialmente en la presencia de carriles exclusivos para autobuses, presenta varios desafíos formidables. Este estudio propone una optimización de trayectorias cooperativas de vehículos autónomos (AV) basada en niveles preventivos para intersecciones con tráfico mixto. Teniendo en cuenta los cambios dinámicos en la secuencia de paso de la intersección, la selección de trayectorias y el cumplimiento de las regulaciones de tráfico, incluido el diferente estado de los carriles exclusivos para autobuses. Basándose en las restricciones de acoplamiento espacio-temporales de cada trayectoria de vehículo en las intersecciones, se propone un método de optimización de orden de paso de AV basado en niveles preventivos. Posteriormente, se introduce un mecanismo de control de velocidad para desacoplar estas restricciones, evitando así conflictos entre vehículos y reduciendo el frenado innecesario. En última instancia, se seleccionan rutas de trayectoria para carreteras de múltiples salidas, priorizando la eficiencia del tráfico. En validaciones simuladas, se seleccionaron dos tipos representativos de intersecciones de la red vial real y se establecieron ocho escenarios típicos, incluido el estado de funcionamiento de los carriles exclusivos para autobuses y diferentes porcentajes de autobuses. Los resultados indican que el método propuesto mejora la eficiencia del tráfico en las intersecciones en un mínimo del 12.55%, acompañado significativamente por la reducción del consumo de combustible en un 8.93%. Este estudio verificó que el método propuesto mejora significativamente la eficiencia de las intersecciones y reduce el consumo de energía, garantizando la seguridad.