【摘要】：城市道路交叉口、高速公路主路和匝道匯合區(qū)、道路臨時封閉導致的車流匯合區(qū)等易于發(fā)生交通沖突的區(qū)域是交通擁堵與交通事故的多發(fā)點,改善上述沖突區(qū)車輛的交通組織管理方式,對提高道路通行能力、降低交通事故發(fā)生率具有重要的意義。自動駕駛技術的不斷發(fā)展為解決沖突區(qū)車輛通行問題提供了新的思路,自動駕駛環(huán)境下對沖突區(qū)車輛的集中調度也逐漸成為學術領域的關注熱點,然而當前研究中大多將車輛同質化處理,也較少考慮實際場景下車輛路權差異對車輛通行的影響。因此,本文考慮沖突區(qū)車輛、乘客、道路的異質性,總結路權相關理論并探討路權的表達方法,嘗試在調度策略中融入路權優(yōu)先的理念,通過建立數(shù)學優(yōu)化模型制定合理有效的車輛調度方案。首先,綜述國內(nèi)外自動駕駛相關技術以及自動駕駛環(huán)境下沖突區(qū)車輛通行與路權優(yōu)先的研究現(xiàn)狀,深入研究自動駕駛環(huán)境下沖突區(qū)的車輛通行問題,展望自動駕駛環(huán)境下車輛路權在沖突區(qū)車輛通行的應用前景。其次,設計沖突區(qū)車路協(xié)同系統(tǒng)的架構,提出基于速度和走-停引導的車輛聯(lián)合調度策略,重點研究車輛走-停調度策略,引入行程時間價值和道路優(yōu)先級權重間接表達各車輛在沖突區(qū)的路權差異,改進傳統(tǒng)的車輛調度模型,在目標函數(shù)與約束條件中考慮車輛、乘客、道路的異質性,構建以沖突區(qū)車輛的加權延誤總成本最小的沖突區(qū)車輛調度模型,應用松弛算法、多目標規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、元啟發(fā)式算法等優(yōu)化思想,分別設計了兩種精確算法和兩種近似算法,以提高模型求解的運算效率和求解精度。最后,應用MATLAB開發(fā)環(huán)境和Gurobi優(yōu)化求解器搭建測試平臺,通過平臺生成的不同沖突區(qū)場景進行模型驗證和算法性能分析,結果表明,模型可對不同類型的沖突區(qū)進行建模,調度方案可保證沖突區(qū)所有車輛盡快通過的同時,路權優(yōu)先車輛在沖突區(qū)的延誤與傳統(tǒng)模型相比有明顯改善,體現(xiàn)路權優(yōu)先的理念;四種算法使得模型在不同沖突區(qū)場景下的運算效率和求解精度得到不同程度的改善,并給出實際應用中不同沖突區(qū)場景下算法的選擇建議,為自動駕駛環(huán)境下沖突區(qū)車輛的管理和控制決策提供參考。
【圖文】：

不同交通性質的沖突區(qū)

華南理工大學碩士學位論文16圖2-2 交叉沖突圖2-3 合流沖突圖2-4 分流沖突上述三種沖突是導致沖突區(qū)交通事故的主要原因，其中，以交叉沖突對行車安全和交通的干擾影響最大，其次是合流沖突，再次是分流沖突。在自動駕駛環(huán)境下，只要通過自動駕駛相關技術即可基本消除由于駕駛人未掌握好跟車距離和速度造成的分流沖突，因此本文重點研究交叉沖突和合流沖突。為了便于后文的描述與分析，結合上述車輛沖突分析，，本文對沖突區(qū)內(nèi)部進行區(qū)域
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U491;U463.6

【參考文獻】

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本文編號：2697872