運(yùn)輸成本及溫室氣體的排放是衡量智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System,ITS）的重要指標(biāo),有效的運(yùn)輸調(diào)度可以降低運(yùn)輸成本和環(huán)境損害。針對(duì)路網(wǎng)中集成環(huán)保型貨運(yùn)車(chē)輛的運(yùn)輸問(wèn)題,本文研究一種基于交通信息物理系統(tǒng)（Transportation Cyber Physical Systems,TCPS）的大規(guī)模車(chē)輛協(xié)同調(diào)度及合并方案,以最大限度降低運(yùn)輸成本和碳排放量。首先,針對(duì)單個(gè)重型車(chē)輛的能耗優(yōu)化問(wèn)題,提出了一種基于生態(tài)路徑的車(chē)輛調(diào)度方案。該方案結(jié)合高速公路車(chē)速-流量實(shí)用關(guān)系模型與交通流量的預(yù)測(cè)結(jié)果,反推得到車(chē)輛能耗,對(duì)車(chē)輛通過(guò)擁堵路段的行駛過(guò)程量化分析。根據(jù)車(chē)輛到達(dá)擁堵路段的車(chē)流波,提出避免擁堵的優(yōu)化策略。將避免擁堵的優(yōu)化策略與初始運(yùn)輸方案的能耗異同進(jìn)行比較,得到車(chē)輛能耗最優(yōu)化的路徑與速度,完成車(chē)輛調(diào)度。并規(guī)劃出前N條最短生態(tài)路徑,為大范圍車(chē)輛的合并調(diào)度提供備選路線。仿真表明,通過(guò)本文方案完成車(chē)輛的調(diào)度可有效減少能耗。其次,針對(duì)分散在道路上的貨運(yùn)車(chē)輛如何形成車(chē)隊(duì)的問(wèn)題,提出了一種以速度和整體能耗為基礎(chǔ)的車(chē)輛最優(yōu)合并決策策略及對(duì)應(yīng)的合并控制方法。通過(guò)兩輛... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２空氣阻力與車(chē)間距??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｉｒ?ｄｒａｇ?ａｎｄ?ｉｎｔｅｒ－ｖｅｈｉｃｌｅ?ｄｉｓｔａｎｃｅ??２．１．２車(chē)輛能耗模型??

?基于交通信息物理系統(tǒng)的重型車(chē)輛能耗優(yōu)化問(wèn)題研宄???暢通：車(chē)輛可以以任意速度自由行駛，〇＜＼＜〇．６。??擁堵：車(chē)輛以較低的速度勻速前進(jìn)，０．６Ｓ＆＜１．０。??重度擁堵：車(chē)輛在低速前進(jìn)與排隊(duì)等待兩種行駛模式中交替，＼?２１．０。??２．?２．?３車(chē)輛擁堵?tīng)顟B(tài)的確定??交通擁堵不一定會(huì)對(duì)所有車(chē)輛造成影響。例如：目標(biāo)車(chē)輛到達(dá)擁堵路段時(shí)，由于流??入車(chē)流量較低，擁堵消散，則目標(biāo)車(chē)輛無(wú)需排隊(duì)等待，仍可自由行駛。所以計(jì)算車(chē)輛油??耗時(shí)，首先需要預(yù)測(cè)前方道路的交通狀況，文獻(xiàn)［７３］通過(guò)微波數(shù)據(jù)檢測(cè)得到道路的擁堵??位置與預(yù)測(cè)旅行時(shí)間，認(rèn)為預(yù)測(cè)旅行時(shí)間擁堵區(qū)間的位置＼和擁堵路段的長(zhǎng)度４??可以確定，則車(chē)輛通過(guò)擁堵路段的時(shí)間＾與平均速度Ｒ可表示為：??Ｉ??＼?ｉ－■＿－Ｉ?＾＾??＜???Ｘｃ?Ｖ〇??４??Ｌ?？??圖２．３擁堵路段示意圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｃｏｎｇｅｓｔｅｄ?ｒｏａｄ?ｓｅｃｔｉｏｎ??Ｌ－Ｌ??ｔｃ＝ｔｐｒｅ?＾?（２．８）??ｖｏ??ｖｃ?＝——＾——?（２．９）??ｖ〇Ｖｅ－Ｌ?＋?Ｌｃ??由于擁堵?tīng)顟B(tài)是以道路飽和度劃分，需要將擁堵路段的平均速度轉(zhuǎn)化為飽和度。文??獻(xiàn)［７４］提出了一種高速公路車(chē)速－流量實(shí)用關(guān)系模型，根據(jù)該模型可將速度與道路飽和度??進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，模型如下：??ｖ?＝?＾??（２?１０）??１＋（Ｗ??々二?ａ２＋ａ３（＃）３?（２．１１）??ｐ??將（２．７），?（２．１０），（２．１１）合并后可表示為：??（＝５２ｉ＿ｉ?（２．１２）??ｐ?Ｖ??－１４?－??

?２．?３．?１主路路段車(chē)輛油耗的量化??暢通狀態(tài)?，例車(chē)輛?高速公路??＊ｆｉ，?？５：．?，?ｖ??＇?ｉｌｕｗ＃＾?ｖｉＳｔｔｉｉ—？?．？膨■，一??輕度擁堵?tīng)顟B(tài)?，—擁堵路段￣？高速公路??＊??？＞?＜？｜?胃?＿??，，ｕ?？？ｊ??…１．：．：??重度擁堵路段?？—擁堵路段１＾￣？高速公路??？Ｖ＊＞Ｖｒ?＾＊？＊？ｒ＊＂?＊＇?？?＊??？？?＼?響?ｗ?■?＊｜｜１＿?＿?＂ｌｌ?．?？■?＊??圖２．４車(chē)輛行駛狀態(tài)劃分??Ｆｉｇ．?２．４?Ｖｅｈｉｃｌｅ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｓｔａｔｅ?ｄｉｖｉｓｉｏｎ??車(chē)輛經(jīng)過(guò)道路所需的能耗與車(chē)輛的速度、道路長(zhǎng)度及道路交通狀況有關(guān)。其中，道??路交通狀況和車(chē)輛速度均為可變因素，需要結(jié)合實(shí)際交通狀況進(jìn)行估計(jì)。結(jié)合上文研究，??可將車(chē)輛在道路行駛劃分為圖２．４所示的三種情況。??暢通狀態(tài)：車(chē)輛可以以任意速度自由行駛，如圖２．５，車(chē)輛以速度％通過(guò)路段；７所??需要的時(shí)間為：??，⑷沖＋?（Ｈ）Ｚ（＃］）?（２．１４）??ｖ／?＜??－１５?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]以降低油耗為目標(biāo)的車(chē)輛路徑問(wèn)題研究[J]. 蔡虹,吳斌,殷南晨.  實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2015(03)
[2]交通信息物理系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 孫棣華,李永福,劉衛(wèi)寧,趙敏,廖孝勇.  中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]公路交通流車(chē)速-流量實(shí)用關(guān)系模型[J]. 王煒.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)

碩士論文
[1]基于微波數(shù)據(jù)的高速公路交通擁擠檢測(cè)及旅行時(shí)間預(yù)測(cè)[D]. 徐菲菲.北京交通大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3111759