基于車路協(xié)同的區(qū)域化無信號交叉口控制方法研究
本文選題:車路協(xié)同系統(tǒng) + 區(qū)域化無信號交叉口 ; 參考:《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市化進(jìn)程的不斷加快,汽車保有量以及道路交通量迅猛增加,交通擁堵、交通安全等問題越發(fā)嚴(yán)重。特別是在區(qū)域化路網(wǎng)中,車輛的行駛途徑往往會遇到有信號控制的交叉口與無信號控制的交叉口,其中無信號控制的交叉口的無序性表現(xiàn)得很突出,成為交通事故多發(fā)"黑點(diǎn)"。車路協(xié)同系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的傳感技術(shù)、無線通訊技術(shù)、智能車輛技術(shù),將交通全時空動態(tài)信息進(jìn)行采集與融合,實(shí)現(xiàn)車-車、車-路之間信息共享與交互,并將路段和路口交通流運(yùn)行狀態(tài)和沖突狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測和處理,保障車輛在復(fù)雜的交通環(huán)境下能夠安全、有效運(yùn)行。本文首先分析和總結(jié)了在具有不同路網(wǎng)規(guī)模的車路協(xié)同環(huán)境下的無信號交叉口控制研究現(xiàn)狀;介紹傳統(tǒng)無信號交叉口基本情況;在無信號交叉口控制理論基礎(chǔ)上,介紹車路協(xié)同環(huán)境下的無信號交叉口理論,并基于此制定了基于車路協(xié)同的無信號交叉口通行規(guī)則庫。分析車-車、車-路實(shí)時信息交互方式下,區(qū)域化無信號交叉口控制方法。首先建立車路協(xié)同環(huán)境下無信號控制系統(tǒng)框架,對控制場景與控制流程進(jìn)行說明。然后設(shè)計基于時延Petri網(wǎng)建模的無信號交叉口優(yōu)化控制方法,對包含左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行車流下的多車道交叉口進(jìn)行路權(quán)分配和速度引導(dǎo),使車輛有序、高效通過無信號交叉口;其次,根據(jù)三種不同出行需求設(shè)計車路協(xié)同環(huán)境下的路徑誘導(dǎo)方法,使區(qū)域車流在速度-路徑的雙重優(yōu)化下均衡分布、高效通行。論文利用Q-paramics微觀交通仿真軟件及VS2013搭建車路協(xié)同環(huán)境下的區(qū)域化無信號交叉口控制測試平臺,設(shè)計了兩種實(shí)驗(yàn):第一是針對不同路網(wǎng)規(guī)模下的,車流分布相對均衡的交通狀況,對比不同交通負(fù)載下基于車路協(xié)同環(huán)境下的區(qū)域無信號交叉口控制與傳統(tǒng)無信號交叉口控制效果,第二是針對某中等規(guī)模路網(wǎng),兩種不均衡車流分布下的交通狀況,對比三種出行需求下的區(qū)域無信號交叉口控制與傳統(tǒng)無信號交叉口控制效果。兩個實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證基于車路協(xié)同環(huán)境下的區(qū)域無信號交叉口控制方法的有效性。
[Abstract]:With the rapid development of economy and the accelerating process of urbanization, the number of vehicles and traffic volume increase rapidly, traffic congestion, traffic safety and other problems are becoming more serious. Especially in the regionalized road network, the way of vehicle driving often meets the intersection of signal control cross and non signal control, of which there is no signal control. The disordering of the intersections of the system is very prominent and becomes a "black spot" of traffic accidents. The system uses advanced sensing technology, wireless communication technology and intelligent vehicle technology to collect and fuse the dynamic information of traffic and time and space, realize the information sharing and interaction between car, car and road, and transport the road and intersection traffic. Line state and conflict state are predicted and processed to ensure that vehicles can be safe and effective in complex traffic environment. Firstly, this paper analyzes and summarizes the research status of non signal intersection control in vehicle road coordination environment with different road network scale, and introduces the basic situation of the traditional non signal intersection and the non signal intersection control. On the basis of the system theory, the theory of non signal intersection under the cooperative environment of vehicle road is introduced, and based on this, the traffic rule base of non signal intersection based on vehicle road coordination is formulated. The control method of regionalized non signal intersection is analyzed under the real-time information interaction mode of vehicle vehicle Road and road. First, the framework of non signal control system under the coordinated environment of vehicle road is established. The control scene and the control process are explained. Then the non signal intersection optimization control method based on the time delay Petri network modeling is designed. The road right allocation and speed guidance are carried out for the multi Lane intersection containing left turn, right turn and straight line traffic, so that the vehicles are orderly and efficient through the non signal intersection; secondly, according to three different travel requirements. The path induction method under the cooperative environment of car road is designed, which makes the regional traffic flow balanced distribution under the dual optimization of speed path. The paper uses Q-paramics micro traffic simulation software and VS2013 to build the regionalized non signal intersection control test platform under the coordinated environment of car road. Two kinds of experiments are designed: the first is the difference. Under the scale of road network, the traffic situation with relatively balanced distribution of traffic flow is compared with the control effect of regional non signal intersection control and traditional unsignalized intersection under different traffic load under different traffic loads. Second is the traffic condition under a medium scale road network, two kinds of unbalanced traffic flow, compared to the three kinds of travel demand. The control effect of the regional non signal intersection control and the traditional non signal intersection control. The two experiments all verify the effectiveness of the regional non signal intersection control method based on the vehicle road coordination environment.
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:U491.54
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1929383
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