隨著機動車保有量的迅速上升,越來越高的交通出行量與有限的道路通行能力之間的矛盾日益尖銳。與此同時,大規(guī)模建設鐵路、公路等基礎設施的時代已經(jīng)過去,為了緩解交通供需失衡問題只能通過提高交通設施的運營管理水平。美國、日本與歐洲部分國家于上個世紀末先后提出了智能運輸系統(tǒng)的概念旨在通過先進的技術手段與有效的管理措施滿足不斷增長的出行需求。車聯(lián)網(wǎng)作為智能運輸系統(tǒng)發(fā)展的前沿技術被應用于解決交通擁堵、交通安全等一系列問題中。高速公路的入口匝道控制問題一直是學術研究的熱點之一,學者們熱衷于采用不同的控制方法來緩解匝道段擁堵,減少通行延誤。通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)高速公路管理者可以更為迅速高效的對入口匝道及上下游的車輛進行管控,但是目前對車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高速公路入口匝道的控制方法研究并不深入�；诖�,本文將研究對象聚焦于單點入口匝道,以車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境為研究背景,通過分析不同的控制方法在該環(huán)境下的表現(xiàn)為今后的研究奠定基礎。首先,本文設計了車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下入口匝道控制系統(tǒng)框架。我們分析了車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境對高速公路入口匝道控制系統(tǒng)的實際需求,根據(jù)需求提出對應的物理框架與邏輯框架。整個入口匝道控制系統(tǒng)以匝道匯入控制中心、車載單元與路側單元作為信息傳輸?shù)墓?jié)點,以無線通信網(wǎng)絡作為媒介保證了車車/車路之間的信息交互。其次,本文嘗試模擬車路協(xié)同環(huán)境下車輛的行駛行為。合理的駕駛模型選用是車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境仿真的前提。本文通過對已有交通模型的分析,選定了能較好體現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)車輛行駛行為的模型,通過SOGA算法中對其中的參數(shù)進行了標定。在此基礎上利用VISUAL STUDIO平臺對VISSIM仿真平臺進行二次開發(fā),為之后動態(tài)控制匝道入口處車輛做鋪墊。再次,本文在搭建的仿真平臺中比較了不同匝道控制方法的優(yōu)劣。在不同的仿真場景下我們選取合理的評價指標得出相應的控制方法在車聯(lián)網(wǎng)中的表現(xiàn),通過對仿真結果的深入分析確定更適用于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的匝道控制策略。最后,指出了本文的不足之處,為今后進一步的研究提供參考。
【學位單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U491.54
【部分圖文】：

圖 1-1 本文技術路線圖1.5 本章小結本章主要介紹了選題的背景與意義，指出了車聯(lián)網(wǎng)是未來智能交通的發(fā)展趨勢，此同時高速公路入口匝道管理控制方法歷來為學者們所關注。通過對國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)狀與匝道控制方法的總結分析，我們發(fā)現(xiàn)目前對車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的匝道控制方法的研并不深入。基于此我們以單點入口匝道為切入點，以車路協(xié)同環(huán)境為研究背景，以匝10

圖 2-1 路段層面匝道控制框架圖通過對路段層匝道系統(tǒng)控制框架的分析我們可以得到車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下單點入口匝道的核心組成應當包括：入口匝道匯入控制節(jié)點，主線路段 RSU（Road Side Unit, 路側單元）設備，入口匝道 RSU 設備，入口匝道排隊檢測器以及信息發(fā)布單元（信號燈或輔助駕駛）等。其中匯入控制節(jié)點是入口匝道控制系統(tǒng)的核心，通過分析車輛所傳遞的實時信息獲得主線路流量、速度、密度等交通流數(shù)據(jù)，計算出對應的匝道調解率，根據(jù)得到的調解率控制匝道口信號燈，發(fā)布出行信息。同時，需要設置匝道排隊長度監(jiān)測器當匝道上的等待車輛達到預設的最大排隊長度應及時關閉匝道。其中主線路段 RSU 設備與入口匝道 RSU 設備用于與車載設備進行信息交互，獲取距離匝道入口上下游的車流狀況。為了保證數(shù)據(jù)傳遞的有效性與穩(wěn)定性，一般設定狀態(tài)跟新時間為五分鐘，將獲得的數(shù)據(jù)作為控制輸入。排隊檢測器一般為攝像頭，設置于匝道入口處，當車輛累積到匝道入口時，發(fā)送信號給入口匝道控制節(jié)點�？刂浦行目梢哉{整匝道口信號燈配時或者通過車載設備向駕駛員提供輔助駕駛。根據(jù)匝道控制算法得到初步調節(jié)率，再根據(jù)上一周期的調節(jié)率進行平滑處理。當信號發(fā)布設備是匝道口信號燈時，匝道匯入控制器根據(jù)

圖 2-2 單點入口匝道拓撲結構圖車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高速公路入口匝道控制系統(tǒng)物理架構部分所提出的高速公路入口匝道段控制系統(tǒng)物理架構，通過將車輛實時接接車輛使用者和服務提供者，從而實現(xiàn)在網(wǎng)絡平臺上對所有車輛的屬性信息進行提取和有效利用，并可以根據(jù)不同的功能需求對匝道段的車輛的運效的監(jiān)管和提供綜合服務，具體包括以下三部分： 匝道信息通訊系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境高速公路入口匝道段的信息通訊系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)環(huán)境下的車載的幾個缺點。先，目前的車輛系統(tǒng)結構不具有強大的穩(wěn)定性，絕大多數(shù)的服務都依靠于，處于系統(tǒng)中的車輛必須要與節(jié)點獲取連接才能享受服務。突發(fā)情況下與
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本文編號：2889270