本文選題：車輛隊列 + 信息流拓撲結構��； 參考：《清華大學》2015年碩士論文

【摘要】：車輛的隊列化對提升交通流效率、燃油經(jīng)濟性和駕駛安全性具有顯著的意義。隨著車車通信技術的普及,隊列車輛之間的信息流拓撲結構也日漸復雜,這對隊列的性能具有很大的影響。為探索車車通信技術的拓撲設計準則,本文研究了典型信息流拓撲結構與隊列性能(如隊列穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟性和交通流平順性)的關系。假設車輛隊列行駛于單車道高速公路,至少具備六種不同的信息流拓撲結構。論文首先建立了基于Matlab/Simulink環(huán)境的仿真軟件平臺,結合代數(shù)圖論自動生成各類信息流拓撲結構的車輛隊列。所設計的自動建模程序包含兩大模塊:(1)人機交互界面;(2)采集/執(zhí)行算法。交互界面用于設置隊列各項參數(shù),而采集/執(zhí)行算法則自動建立相應的隊列仿真構型。為評估了同質(zhì)化隊列的性能表現(xiàn),同時設計了包括隊列穩(wěn)定性,燃油經(jīng)濟性和交通流平順性三類指標。隊列性能的評價仿真分為兩大類,包括無頭車拓撲結構(含前車跟隨結構、雙向結構和雙前車跟隨結構)和帶頭車拓撲結構(含前車-引導車跟隨結構、雙向頭車結構和雙前車引導車跟隨結構)。同時,論文設計了分布式隊列控制器,屬于線性反饋結構,車間距離選為固定時距策略。仿真結果表明,同等的控制增益和車距條件下,無頭車拓撲結構可同時保證隊列內(nèi)穩(wěn)定性和隊列穩(wěn)定性,而帶頭車拓撲結構只能保證隊列內(nèi)穩(wěn)定性,反而不易保證隊列穩(wěn)定性。另外,隨著信息拓撲結構的復雜化,隊列穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟性和交通流平順性三者反而不容易得到全面保障。
[Abstract]:The queuing of vehicles plays an important role in improving traffic flow efficiency, fuel economy and driving safety. With the popularization of vehicle-vehicle communication technology, the topological structure of information flow between queued vehicles is becoming more and more complex, which has a great impact on the performance of queue. In order to explore the topological design criteria of vehicle-vehicle communication technology, the relationship between typical information flow topology and queue performance (such as queue stability, fuel economy and traffic flow smoothness) is studied in this paper. Suppose the vehicle queue runs on a single lane highway with at least six different information flow topologies. Firstly, the simulation software platform based on Matlab / Simulink environment is established, and the vehicle queue with various information flow topology structures is automatically generated by using algebraic graph theory. The designed automatic modeling program consists of two modules: 1) human-computer interface (HCI) and (2) acquisition / execution algorithm. The interactive interface is used to set the parameters of the queue, and the acquisition / execution algorithm automatically sets up the corresponding queue simulation configuration. In order to evaluate the performance of homogenized queue, three indexes including queue stability, fuel economy and traffic flow smoothness were designed. The evaluation simulation of queue performance can be divided into two categories, including headless vehicle topology (including front car following structure, bidirectional structure and double front car following structure) and leading vehicle topology (including front vehicle-guide vehicle following structure). Two-way head car structure and two front car guide car follow structure. At the same time, the distributed queue controller is designed, which belongs to the linear feedback structure, and the workshop distance is chosen as the fixed time distance strategy. The simulation results show that the headless vehicle topology can guarantee both the stability of the queue and the stability of the queue under the same control gain and distance, while the topology structure of the lead vehicle can only ensure the stability of the queue, but it is not easy to ensure the stability of the queue. In addition, with the complexity of information topology, queue stability, fuel economy and traffic flow smoothness are not easily guaranteed.
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U495;U463.6

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本文編號：2002264