杨澜 张梦笑 袁佳琪 房山 杨一鹏

（长安大学，西安 710064）

主题词：信号交叉口 轨迹优化 多目标优化 遗传算法

1 前言

受交叉口规格、信号灯配时及驾驶员特性等因素的影响，信号交叉口容易出现车辆频繁起停、急加减速和怠速情况，造成区域化交通拥堵、能源消耗和污染物排放增加等问题。通过车路协同技术实时获取信号灯状态，为车辆提供最佳行驶建议，可达到节能减排的效果。

国内外学者致力于解决信号交叉口节能减排问题，并取得了系列研究成果。文献[5]利用车路通信技术，根据车辆的拓扑信息和驾驶特性建立动态生态驾驶引导策略模型，引导车辆通过信号交叉口，有效减少燃油消耗量和CO排放量；文献[6]基于最优控制理论，以车辆队列总燃油消耗量为优化目标，通过优化头车的速度曲线使车队不停车通过交叉口并保证燃油消耗量最小；文献[7]基于遗传算法选取车队生态驾驶轨迹，仿真结果表明，服从车路协同引导的车辆比例越高，交叉口范围内车辆的减排效果越显著。考虑到减少燃油消耗量可能导致通行时间延长，为使车辆不停车通过交叉口：文献[8]、文献[9]将车辆通过交叉口时的最小尾气排放量和最短通行时间以及最大安全等级同时设置为优化目标，提出了反向射击式车辆轨迹优化算法；文献[10]以车辆在控制区域的行程时间与油耗加权最小为目标，提出了同时考虑车辆时序优化和速度优化的模型，可以很好地均衡时空资源，使交叉口运行效益最大；……