三阶段智能车辆多信号灯路口节能车速规划

为提高智能车辆在多信号灯场景通行时的能耗经济性,提出一种鲁棒三阶段(选择—平滑—优化,Select-Smooth-Optimize, SSO)的节能车速规划框架。采用随机撒点方式划分可通行区域,基于经济巡航车速构建加权有向无环图(WOG),利用Dijkstra算法求解加权有向无环图粗解;利用三次样条插值模型平滑粗解轨迹,降低非线性优化的计算时间;将车速规划最优控制问题转化为非线性优化问题,利用平滑后的轨迹作为内点法优化的初始迭代值,加快最优速度轨迹收敛,构建不规则信号灯相位和配时(SPaT)场景并进行仿真测试。仿真结果表明,与一阶段和两阶段基准算法相比,SSO算法分别节省26%、7%的能耗,并能兼顾鲁棒性与实时性计算要求。