車路協(xié)同下信號(hào)交叉口車速誘導(dǎo)模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 17:26
在城市道路網(wǎng)絡(luò),處于信號(hào)交叉區(qū)域的車輛因?yàn)榻徊婵诘仍?其延誤時(shí)間、燃油消耗量要比其他地區(qū)更加顯著。因此,旨在減少信號(hào)交叉口區(qū)域內(nèi)的延誤時(shí)間和提高燃油經(jīng)濟(jì)性的車輛車速誘導(dǎo)方法成為研究節(jié)能駕駛領(lǐng)域的核心。在這樣的背景下,本論文基于車路協(xié)同技術(shù)針對(duì)信號(hào)交叉口的車輛,提出一種車速誘導(dǎo)策略及模型,通過對(duì)車輛進(jìn)行車速誘導(dǎo),降低其在信號(hào)交叉口區(qū)域內(nèi)的延誤時(shí)間排隊(duì)長度以及燃油消耗,同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的通行決策模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證及分析。論文主要工作如下:(1)分析了車路協(xié)同環(huán)境下信號(hào)交叉口車速誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)框架以及核心技術(shù),并在此基礎(chǔ)上,提出了車路協(xié)同環(huán)境下的車速誘導(dǎo)模型架構(gòu)。(2)通過對(duì)信號(hào)交叉口車輛的駕駛行為以及行駛特征進(jìn)行細(xì)化分析,本文提出了關(guān)于車路協(xié)同環(huán)境下車輛通行決策模型,并對(duì)不同決策下的車速誘導(dǎo)方法進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上,使用基于三角函數(shù)的速度優(yōu)化模型對(duì)搭載智能車載設(shè)備的車輛進(jìn)行速度誘導(dǎo),減少車輛在信號(hào)相位末期急加速、急減速發(fā)生的次數(shù),使受車速誘導(dǎo)的車輛的速度誘導(dǎo)曲線更加平滑。(3)本文設(shè)計(jì)從車輛道路的飽和度和車載智能設(shè)備的搭載率兩個(gè)角度對(duì)車速誘導(dǎo)模型進(jìn)行效果驗(yàn)證,運(yùn)用VISSIM仿真軟件及VB的二次開發(fā)...
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
近年來機(jī)動(dòng)車保有量變化圖
第一章緒論5圖1-3日本smartway項(xiàng)目整體構(gòu)架Fig1.3overallarchitectureofsmartwayprojectinJapan(4)中國我國在車路協(xié)同技術(shù)研究方面起步相對(duì)較晚。通過科技部的協(xié)調(diào)組織,直到二十一世紀(jì)以后方才建立ITS中心同時(shí)啟動(dòng)符合我國實(shí)際情況的ITS的標(biāo)準(zhǔn)以及體系構(gòu)造,重點(diǎn)以研發(fā)車路協(xié)同技術(shù)研究作為主要方向,從而有效的改善國內(nèi)目前的交通問題,增強(qiáng)城市車輛行駛效率水平[17]。到今天為止,我國對(duì)于駕駛汽車輔助安全技術(shù),道路車輛智能數(shù)據(jù)的獲取,并在運(yùn)輸過程中的監(jiān)控危險(xiǎn)品等領(lǐng)域的取得一定的成績。從而形成我國在車路協(xié)同系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)框架構(gòu)造,建立符合我國實(shí)際交通裝置的整體性交通控制體系,由此改善交通方面的嚴(yán)峻的問題,不過由于發(fā)展的時(shí)間相對(duì)較短,因此,更加需要投入大量的人力物力進(jìn)行重點(diǎn)研究,F(xiàn)如今國內(nèi)在車路協(xié)同方面的成果產(chǎn)出大多是科研院以及重點(diǎn)高校[18]。清華大學(xué)在2008年提出了車路協(xié)同技術(shù)的項(xiàng)目,專注于車輛的行駛安全距離和車輛的車載通信技術(shù)研究。而后二十一世紀(jì)10年代初期,還作為主導(dǎo)我國“863”計(jì)劃方案當(dāng)中“智能車路協(xié)同重點(diǎn)技術(shù)研究”的機(jī)構(gòu)之一,通過深入探究車路協(xié)同場景中存在的道路行駛安全管理技術(shù),同時(shí)科技部在2014年對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)收,并開展了相關(guān)的實(shí)地檢驗(yàn)工作[19]。北京航天航空大學(xué)對(duì)于研究車路協(xié)同方面的重點(diǎn)在于安全管理技術(shù)、交互與傳輸數(shù)據(jù)以及交通行駛系統(tǒng)理論。組建了“北京市安全控制及車路協(xié)同重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,形成了大量車路協(xié)同的相關(guān)仿真測試機(jī)構(gòu),進(jìn)一步推動(dòng)了車路協(xié)同技術(shù)的進(jìn)步[20]。2006年同濟(jì)大學(xué)率先發(fā)起了“全息交通情況感知”以及“車路協(xié)同交通管理系統(tǒng)”等領(lǐng)域的課題,同時(shí)在2011年國家課題的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了車路協(xié)同系統(tǒng)的深入研究,建立了針對(duì)全數(shù)據(jù)的相應(yīng)車輛協(xié)調(diào)檢驗(yàn)體?
第一章緒論7圖1-5(a)汽車試驗(yàn)場圖1-5(b)信號(hào)交叉口模擬場景FIG.1.5(a)automobiletestsiteFIG.1.5(b)signalintersectionsimulationscene根據(jù)以上研究現(xiàn)狀可以看出,現(xiàn)如今對(duì)于交叉口車速誘導(dǎo)的相關(guān)研究更多的是側(cè)重于通過仿真軟件來開展驗(yàn)證工作,而在現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行相關(guān)檢測的方式十分少見。但是,以信號(hào)交叉口誘導(dǎo)車速的理論作為基礎(chǔ),關(guān)鍵在于降低燃油消耗以及減少行程時(shí)間。除此之外,同樣會(huì)出現(xiàn)時(shí)間周期較長以及計(jì)算步驟繁瑣等情況。1.3論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排1.3.1論文主要研究內(nèi)容由于多樣化的道路交叉口類別,因此本文以具備代表性的十字形信號(hào)交叉口作為目標(biāo)開展相關(guān)分析以及研究工作。通過建立車路協(xié)同的場景,進(jìn)一步優(yōu)化了處于交叉口當(dāng)中行駛車輛接收外部數(shù)據(jù)的手段。從而令司機(jī)能夠精準(zhǔn)高效的獲取交通信號(hào)燈的實(shí)時(shí)狀態(tài)、道路前方的實(shí)際路況。根據(jù)以上能夠接收數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù),車輛能夠提前規(guī)劃行駛模型以及路線。根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)的變化狀況,車路協(xié)同環(huán)境下的道路信號(hào)交叉口的行駛狀態(tài)的變化包括在綠色信號(hào)燈和紅色信號(hào)燈的末期,駛?cè)虢徊媛房诘缆返能囕v的車速運(yùn)行特征的變化。在搭建車路協(xié)同環(huán)境的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,進(jìn)行了多輛實(shí)驗(yàn)?zāi)M車輛通過信號(hào)交叉口的情形。對(duì)車速誘導(dǎo)的車輛的行為特征進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。根據(jù)在信號(hào)相位的剩余時(shí)間,車輛和停車線之間的距離、限速情況以及駕駛行為等眾多限制標(biāo)準(zhǔn)建立誘導(dǎo)車速模型,通過模型的車速誘導(dǎo)改善的交叉口的工作效率,從而降低停車次數(shù)盡可能不停車通過交叉口;谝陨系膶(shí)驗(yàn)和車速誘導(dǎo)模式,構(gòu)建采用VB二次開發(fā)VISSIM仿真分析軟件建立了車路協(xié)同環(huán)境下信號(hào)交叉口車速誘導(dǎo)仿真平臺(tái),根據(jù)仿真分析平臺(tái)運(yùn)行的交叉口車輛及道路數(shù)據(jù)選取評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)該模型進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。本文的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的安全車聯(lián)網(wǎng)數(shù)字取證系統(tǒng)[J]. 李萌,司成祥,祝烈煌. 物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)協(xié)作組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 馬小婷,趙軍輝,孫笑科,貢毅. 電信科學(xué). 2020(06)
[3]基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 邱佳慧,周志超,林曉伯,肖羽,蔡超,劉留. 電信科學(xué). 2020(06)
[4]交叉口群信號(hào)宏觀控制效率分析[J]. 黎茂盛,姚力煊,王永亮. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(05)
[5]道路交叉口自動(dòng)檢測算法的研究[J]. 王龍飛,劉智,金飛,王番. 測繪科學(xué). 2020(05)
[6]基于車道的交叉口車道功能和信號(hào)相位優(yōu)化模型[J]. 聶磊,馬萬經(jīng). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(05)
[7]基于高速公路基本路段通行能力分析的VISSIM模型優(yōu)化[J]. 王君. 黑龍江交通科技. 2020(05)
[8]交叉口信號(hào)相位設(shè)置與配時(shí)同步優(yōu)化模型[J]. 盧凱,田鑫,林觀榮,鄧興棟. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2020(05)
[9]城市異型交叉口改造方案研究[J]. 王小桃. 福建建材. 2020(04)
[10]基于Matlab與Vissim聯(lián)合仿真的交通燈配時(shí)策略研究[J]. 郁洋,陳宇峰,陳波,高秀娥,王運(yùn)明,李衛(wèi)東. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(01)
博士論文
[1]車路協(xié)同環(huán)境下信號(hào)交叉口公交優(yōu)先控制優(yōu)化研究[D]. 胡興華.北京交通大學(xué) 2016
[2]車路協(xié)同下多車道微觀交通誘導(dǎo)與控制研究[D]. 李珣.西北工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]面向信號(hào)交叉口的微觀交通仿真系統(tǒng)開發(fā)[D]. 周國志.北京交通大學(xué) 2019
[2]無控交叉口沖突車輛交互避撞行為機(jī)制與預(yù)警技術(shù)研究[D]. 邵雯.北京交通大學(xué) 2019
[3]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于移動(dòng)閉塞的交叉口群速度引導(dǎo)模型及仿真[D]. 王博通.北京交通大學(xué) 2019
[4]考慮?繒r(shí)間波動(dòng)的公交車速引導(dǎo)與路口信號(hào)協(xié)同控制研究[D]. 黃麗瑩.江蘇大學(xué) 2019
[5]榆林市道路交叉口城市設(shè)計(jì)引導(dǎo)研究[D]. 王聰.西安建筑科技大學(xué) 2019
[6]基于停車線后移的平面信號(hào)交叉口控制模型研究[D]. 劉錦俐.浙江師范大學(xué) 2019
[7]網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下基于網(wǎng)約車乘車需求的信號(hào)控制方法研究[D]. 張士法.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[8]基于V2X和高精度定位的城市交叉路口自適應(yīng)車輛引導(dǎo)方法研究[D]. 李玉環(huán).重慶郵電大學(xué) 2019
[9]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下交叉口行車速度引導(dǎo)策略研究[D]. 孟靜.昆明理工大學(xué) 2019
[10]基于邊緣計(jì)算的交通信號(hào)燈聯(lián)合控制功能的研究與設(shè)計(jì)[D]. 汪煜超.北京郵電大學(xué) 2019
本文編號(hào):3270052
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
近年來機(jī)動(dòng)車保有量變化圖
第一章緒論5圖1-3日本smartway項(xiàng)目整體構(gòu)架Fig1.3overallarchitectureofsmartwayprojectinJapan(4)中國我國在車路協(xié)同技術(shù)研究方面起步相對(duì)較晚。通過科技部的協(xié)調(diào)組織,直到二十一世紀(jì)以后方才建立ITS中心同時(shí)啟動(dòng)符合我國實(shí)際情況的ITS的標(biāo)準(zhǔn)以及體系構(gòu)造,重點(diǎn)以研發(fā)車路協(xié)同技術(shù)研究作為主要方向,從而有效的改善國內(nèi)目前的交通問題,增強(qiáng)城市車輛行駛效率水平[17]。到今天為止,我國對(duì)于駕駛汽車輔助安全技術(shù),道路車輛智能數(shù)據(jù)的獲取,并在運(yùn)輸過程中的監(jiān)控危險(xiǎn)品等領(lǐng)域的取得一定的成績。從而形成我國在車路協(xié)同系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)框架構(gòu)造,建立符合我國實(shí)際交通裝置的整體性交通控制體系,由此改善交通方面的嚴(yán)峻的問題,不過由于發(fā)展的時(shí)間相對(duì)較短,因此,更加需要投入大量的人力物力進(jìn)行重點(diǎn)研究,F(xiàn)如今國內(nèi)在車路協(xié)同方面的成果產(chǎn)出大多是科研院以及重點(diǎn)高校[18]。清華大學(xué)在2008年提出了車路協(xié)同技術(shù)的項(xiàng)目,專注于車輛的行駛安全距離和車輛的車載通信技術(shù)研究。而后二十一世紀(jì)10年代初期,還作為主導(dǎo)我國“863”計(jì)劃方案當(dāng)中“智能車路協(xié)同重點(diǎn)技術(shù)研究”的機(jī)構(gòu)之一,通過深入探究車路協(xié)同場景中存在的道路行駛安全管理技術(shù),同時(shí)科技部在2014年對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)收,并開展了相關(guān)的實(shí)地檢驗(yàn)工作[19]。北京航天航空大學(xué)對(duì)于研究車路協(xié)同方面的重點(diǎn)在于安全管理技術(shù)、交互與傳輸數(shù)據(jù)以及交通行駛系統(tǒng)理論。組建了“北京市安全控制及車路協(xié)同重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,形成了大量車路協(xié)同的相關(guān)仿真測試機(jī)構(gòu),進(jìn)一步推動(dòng)了車路協(xié)同技術(shù)的進(jìn)步[20]。2006年同濟(jì)大學(xué)率先發(fā)起了“全息交通情況感知”以及“車路協(xié)同交通管理系統(tǒng)”等領(lǐng)域的課題,同時(shí)在2011年國家課題的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了車路協(xié)同系統(tǒng)的深入研究,建立了針對(duì)全數(shù)據(jù)的相應(yīng)車輛協(xié)調(diào)檢驗(yàn)體?
第一章緒論7圖1-5(a)汽車試驗(yàn)場圖1-5(b)信號(hào)交叉口模擬場景FIG.1.5(a)automobiletestsiteFIG.1.5(b)signalintersectionsimulationscene根據(jù)以上研究現(xiàn)狀可以看出,現(xiàn)如今對(duì)于交叉口車速誘導(dǎo)的相關(guān)研究更多的是側(cè)重于通過仿真軟件來開展驗(yàn)證工作,而在現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行相關(guān)檢測的方式十分少見。但是,以信號(hào)交叉口誘導(dǎo)車速的理論作為基礎(chǔ),關(guān)鍵在于降低燃油消耗以及減少行程時(shí)間。除此之外,同樣會(huì)出現(xiàn)時(shí)間周期較長以及計(jì)算步驟繁瑣等情況。1.3論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排1.3.1論文主要研究內(nèi)容由于多樣化的道路交叉口類別,因此本文以具備代表性的十字形信號(hào)交叉口作為目標(biāo)開展相關(guān)分析以及研究工作。通過建立車路協(xié)同的場景,進(jìn)一步優(yōu)化了處于交叉口當(dāng)中行駛車輛接收外部數(shù)據(jù)的手段。從而令司機(jī)能夠精準(zhǔn)高效的獲取交通信號(hào)燈的實(shí)時(shí)狀態(tài)、道路前方的實(shí)際路況。根據(jù)以上能夠接收數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù),車輛能夠提前規(guī)劃行駛模型以及路線。根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)的變化狀況,車路協(xié)同環(huán)境下的道路信號(hào)交叉口的行駛狀態(tài)的變化包括在綠色信號(hào)燈和紅色信號(hào)燈的末期,駛?cè)虢徊媛房诘缆返能囕v的車速運(yùn)行特征的變化。在搭建車路協(xié)同環(huán)境的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,進(jìn)行了多輛實(shí)驗(yàn)?zāi)M車輛通過信號(hào)交叉口的情形。對(duì)車速誘導(dǎo)的車輛的行為特征進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。根據(jù)在信號(hào)相位的剩余時(shí)間,車輛和停車線之間的距離、限速情況以及駕駛行為等眾多限制標(biāo)準(zhǔn)建立誘導(dǎo)車速模型,通過模型的車速誘導(dǎo)改善的交叉口的工作效率,從而降低停車次數(shù)盡可能不停車通過交叉口;谝陨系膶(shí)驗(yàn)和車速誘導(dǎo)模式,構(gòu)建采用VB二次開發(fā)VISSIM仿真分析軟件建立了車路協(xié)同環(huán)境下信號(hào)交叉口車速誘導(dǎo)仿真平臺(tái),根據(jù)仿真分析平臺(tái)運(yùn)行的交叉口車輛及道路數(shù)據(jù)選取評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)該模型進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。本文的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的安全車聯(lián)網(wǎng)數(shù)字取證系統(tǒng)[J]. 李萌,司成祥,祝烈煌. 物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)協(xié)作組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 馬小婷,趙軍輝,孫笑科,貢毅. 電信科學(xué). 2020(06)
[3]基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 邱佳慧,周志超,林曉伯,肖羽,蔡超,劉留. 電信科學(xué). 2020(06)
[4]交叉口群信號(hào)宏觀控制效率分析[J]. 黎茂盛,姚力煊,王永亮. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(05)
[5]道路交叉口自動(dòng)檢測算法的研究[J]. 王龍飛,劉智,金飛,王番. 測繪科學(xué). 2020(05)
[6]基于車道的交叉口車道功能和信號(hào)相位優(yōu)化模型[J]. 聶磊,馬萬經(jīng). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(05)
[7]基于高速公路基本路段通行能力分析的VISSIM模型優(yōu)化[J]. 王君. 黑龍江交通科技. 2020(05)
[8]交叉口信號(hào)相位設(shè)置與配時(shí)同步優(yōu)化模型[J]. 盧凱,田鑫,林觀榮,鄧興棟. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2020(05)
[9]城市異型交叉口改造方案研究[J]. 王小桃. 福建建材. 2020(04)
[10]基于Matlab與Vissim聯(lián)合仿真的交通燈配時(shí)策略研究[J]. 郁洋,陳宇峰,陳波,高秀娥,王運(yùn)明,李衛(wèi)東. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(01)
博士論文
[1]車路協(xié)同環(huán)境下信號(hào)交叉口公交優(yōu)先控制優(yōu)化研究[D]. 胡興華.北京交通大學(xué) 2016
[2]車路協(xié)同下多車道微觀交通誘導(dǎo)與控制研究[D]. 李珣.西北工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]面向信號(hào)交叉口的微觀交通仿真系統(tǒng)開發(fā)[D]. 周國志.北京交通大學(xué) 2019
[2]無控交叉口沖突車輛交互避撞行為機(jī)制與預(yù)警技術(shù)研究[D]. 邵雯.北京交通大學(xué) 2019
[3]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于移動(dòng)閉塞的交叉口群速度引導(dǎo)模型及仿真[D]. 王博通.北京交通大學(xué) 2019
[4]考慮?繒r(shí)間波動(dòng)的公交車速引導(dǎo)與路口信號(hào)協(xié)同控制研究[D]. 黃麗瑩.江蘇大學(xué) 2019
[5]榆林市道路交叉口城市設(shè)計(jì)引導(dǎo)研究[D]. 王聰.西安建筑科技大學(xué) 2019
[6]基于停車線后移的平面信號(hào)交叉口控制模型研究[D]. 劉錦俐.浙江師范大學(xué) 2019
[7]網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下基于網(wǎng)約車乘車需求的信號(hào)控制方法研究[D]. 張士法.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[8]基于V2X和高精度定位的城市交叉路口自適應(yīng)車輛引導(dǎo)方法研究[D]. 李玉環(huán).重慶郵電大學(xué) 2019
[9]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下交叉口行車速度引導(dǎo)策略研究[D]. 孟靜.昆明理工大學(xué) 2019
[10]基于邊緣計(jì)算的交通信號(hào)燈聯(lián)合控制功能的研究與設(shè)計(jì)[D]. 汪煜超.北京郵電大學(xué) 2019
本文編號(hào):3270052
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