智能網(wǎng)聯(lián)交通環(huán)境下高速公路車輛位置估計(jì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-17 17:40
近些年來,我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展,機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)保持快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),人民群眾的交通需求呈現(xiàn)出多層次、高品質(zhì)、個(gè)性化的特點(diǎn)。高速公路作為城市與城市之間物流和人流的重要通道,在交通量快速增長(zhǎng)的背景下,其服務(wù)水平也逐步惡化。在不對(duì)高速公里進(jìn)行擴(kuò)建的前提下,提高高速公路的數(shù)據(jù)感知水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路交通的主動(dòng)管理逐漸成為了緩解高速公路交通問題的重要手段。此外,隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)交通系統(tǒng)正逐步往智能化和網(wǎng)聯(lián)化方向發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)交通被認(rèn)為是智能交通系統(tǒng)發(fā)展的終極形式。目前眾多互聯(lián)網(wǎng)公司和傳統(tǒng)車企為了能搶占市場(chǎng)先機(jī)都投入了巨資進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研發(fā)。在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),將會(huì)出現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)車輛與普通車輛混行的情況。本文立足于智能網(wǎng)聯(lián)混合交通流環(huán)境,對(duì)高速公路中普通車輛位置估計(jì)方法進(jìn)行研究。首先,根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)交通的已有研究,對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的發(fā)展與構(gòu)成進(jìn)行了闡述。分析了智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的三維發(fā)展體系,總結(jié)了智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的主要構(gòu)成。此外,對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的主要構(gòu)成模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析,重點(diǎn)研究了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的數(shù)據(jù)感知和傳輸流程。進(jìn)而根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特點(diǎn),提出...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線圖
??應(yīng)提出本文研究中對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的假設(shè)。同時(shí)根據(jù)假設(shè)環(huán)境獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)集,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的處理與分析。2.1智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)傳統(tǒng)交通環(huán)境中最重要的組成部分是人、車和路。在智能網(wǎng)聯(lián)交通中人的作用被逐漸弱化,取而代之的是高度的人工智能。因此在智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境中最重要的組成部分被簡(jiǎn)化為智能的車和聰明的路。智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)在廣義上主要涵蓋了智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)和智能網(wǎng)聯(lián)道路系統(tǒng)。冉斌等學(xué)者在多年的研究基礎(chǔ)上提出智能網(wǎng)聯(lián)交通技術(shù)體系可分為三個(gè)維度,分別為:車輛自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)化和系統(tǒng)集成化[38]。圖2-1展示了智能網(wǎng)聯(lián)交通體系的三個(gè)維度的具體發(fā)展階段。圖2-1智能網(wǎng)聯(lián)交通體系三維體系發(fā)展架構(gòu)智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)發(fā)展主要分為兩大方向:一是以車為主的智能網(wǎng)聯(lián)車方向,一是以路或者基礎(chǔ)設(shè)施為主的智能網(wǎng)聯(lián)道路方向。智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展重點(diǎn)是提高車輛本身的自動(dòng)化水平。根據(jù)SAEInternational(國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)駕駛水平可分為0-5共六個(gè)級(jí)別,分別為:無自動(dòng)駕駛、駕駛協(xié)助、部分自動(dòng)駕駛、有條件的自動(dòng)駕駛、高級(jí)自動(dòng)駕駛和完全自動(dòng)駕駛。智能網(wǎng)聯(lián)道路的發(fā)展重點(diǎn)是提高道路的智能化水平,用“聰明的路”指引車輛行駛。
東南大學(xué)碩士學(xué)位論文10BinRan等人[39,40]在美國(guó)專利中對(duì)高速公路上的智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)。圖2-2展示了典型的智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境。在智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境中主要存在著智能網(wǎng)聯(lián)車、路側(cè)單元(RoadSideUnit,RSU)、交通控制單元(TrafficControlUnit,TCU)和交通控制中心(TrafficControlCenter,TCU)。同時(shí)由于發(fā)展的限制,必然會(huì)存在智能網(wǎng)聯(lián)車與普通車混行的過渡時(shí)期,因此在環(huán)境中還可能存在著普通車輛。智能網(wǎng)聯(lián)車是具有一定的自動(dòng)駕駛功能,在行駛過程中能夠?qū)嵻囓囃ㄐ?VehicletoVehicle,V2V)和車路通信(VehicletoRoadSideUnit,V2R)的智能車。路側(cè)單元裝載有各類傳感器,能夠與智能網(wǎng)聯(lián)車進(jìn)行信息交互以及車輛調(diào)度控制。交通控制單元能與多個(gè)路側(cè)單元進(jìn)行通信,可根據(jù)路側(cè)單元所提供的信息,為實(shí)現(xiàn)某一控制目的進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算,并將計(jì)算后所得的控制指令傳遞給路側(cè)單元。交通控制中心與多個(gè)交通控制單元進(jìn)行通信,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道路區(qū)域交通狀態(tài)的檢測(cè)和交通控制。同時(shí)交通控制中心具有豐富的面向交通管理者的UI界面,可供交通管理者對(duì)道路進(jìn)行控制。圖2-2智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)2.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載有先進(jìn)的傳感器、控制器和執(zhí)行器等設(shè)備,并且融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信,實(shí)現(xiàn)車與X(車、路、人、云等)智能信息交換、共享,具備先進(jìn)的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可最終實(shí)現(xiàn)替代人駕駛的新一代汽車[1]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車可帶給用戶更加安全、舒適、高效、環(huán)保的出行。智能網(wǎng)聯(lián)汽車相比傳統(tǒng)汽車具有智能化和網(wǎng)聯(lián)化的特點(diǎn)。智能化與網(wǎng)聯(lián)化的實(shí)現(xiàn)主要依賴于車輛四個(gè)主要功能模塊:環(huán)境感知模塊、車載決策模塊、底層控制模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊[41]。2.2.1環(huán)境感知模塊環(huán)境感知模塊由各類車載傳感器構(gòu)成,主要有攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能網(wǎng)聯(lián)交通技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 冉斌,譚華春,張健,曲栩. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]自適應(yīng)巡航控制車輛跟馳模型綜述[J]. 秦嚴(yán)嚴(yán),王昊,王煒,NI Dai-heng. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]智能網(wǎng)聯(lián)汽車(ICV)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 李克強(qiáng),戴一凡,李升波,邊明遠(yuǎn). 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于軌跡預(yù)測(cè)的車輛協(xié)同碰撞預(yù)警仿真研究[J]. 宋曉琳,熊琦瑋,曹昊天. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(10)
[5]Hoefs標(biāo)定下GM跟馳模型仿真分析[J]. 李全艷,詹曉松. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]改進(jìn)的基于安全距離的車輛跟馳模型[J]. 楊達(dá),蒲云,祝儷菱,楊飛,Ran Bin. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[7]城市快速路交通流車頭時(shí)距分布特性分析[J]. 袁凱,關(guān)偉. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2011(06)
[8]跟馳模型參數(shù)標(biāo)定及驗(yàn)證方法[J]. 王殿海,陶鵬飛,金盛,馬東方. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(S1)
[9]一種新的交通流動(dòng)力學(xué)模型[J]. 姜 銳,吳清松,朱祚金. 科學(xué)通報(bào). 2000(17)
博士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高速公路車輛跟馳模型及仿真研究[D]. 顧海燕.東南大學(xué) 2017
碩士論文
[1]智能網(wǎng)聯(lián)汽車高速公路自主性換道決策模型研究[D]. 丁婉婷.東南大學(xué) 2017
[2]車聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)云通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 夏文龍.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3288638
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線圖
??應(yīng)提出本文研究中對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境的假設(shè)。同時(shí)根據(jù)假設(shè)環(huán)境獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)集,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的處理與分析。2.1智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)傳統(tǒng)交通環(huán)境中最重要的組成部分是人、車和路。在智能網(wǎng)聯(lián)交通中人的作用被逐漸弱化,取而代之的是高度的人工智能。因此在智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境中最重要的組成部分被簡(jiǎn)化為智能的車和聰明的路。智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)在廣義上主要涵蓋了智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)和智能網(wǎng)聯(lián)道路系統(tǒng)。冉斌等學(xué)者在多年的研究基礎(chǔ)上提出智能網(wǎng)聯(lián)交通技術(shù)體系可分為三個(gè)維度,分別為:車輛自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)化和系統(tǒng)集成化[38]。圖2-1展示了智能網(wǎng)聯(lián)交通體系的三個(gè)維度的具體發(fā)展階段。圖2-1智能網(wǎng)聯(lián)交通體系三維體系發(fā)展架構(gòu)智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)發(fā)展主要分為兩大方向:一是以車為主的智能網(wǎng)聯(lián)車方向,一是以路或者基礎(chǔ)設(shè)施為主的智能網(wǎng)聯(lián)道路方向。智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展重點(diǎn)是提高車輛本身的自動(dòng)化水平。根據(jù)SAEInternational(國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)駕駛水平可分為0-5共六個(gè)級(jí)別,分別為:無自動(dòng)駕駛、駕駛協(xié)助、部分自動(dòng)駕駛、有條件的自動(dòng)駕駛、高級(jí)自動(dòng)駕駛和完全自動(dòng)駕駛。智能網(wǎng)聯(lián)道路的發(fā)展重點(diǎn)是提高道路的智能化水平,用“聰明的路”指引車輛行駛。
東南大學(xué)碩士學(xué)位論文10BinRan等人[39,40]在美國(guó)專利中對(duì)高速公路上的智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)。圖2-2展示了典型的智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境。在智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境中主要存在著智能網(wǎng)聯(lián)車、路側(cè)單元(RoadSideUnit,RSU)、交通控制單元(TrafficControlUnit,TCU)和交通控制中心(TrafficControlCenter,TCU)。同時(shí)由于發(fā)展的限制,必然會(huì)存在智能網(wǎng)聯(lián)車與普通車混行的過渡時(shí)期,因此在環(huán)境中還可能存在著普通車輛。智能網(wǎng)聯(lián)車是具有一定的自動(dòng)駕駛功能,在行駛過程中能夠?qū)嵻囓囃ㄐ?VehicletoVehicle,V2V)和車路通信(VehicletoRoadSideUnit,V2R)的智能車。路側(cè)單元裝載有各類傳感器,能夠與智能網(wǎng)聯(lián)車進(jìn)行信息交互以及車輛調(diào)度控制。交通控制單元能與多個(gè)路側(cè)單元進(jìn)行通信,可根據(jù)路側(cè)單元所提供的信息,為實(shí)現(xiàn)某一控制目的進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算,并將計(jì)算后所得的控制指令傳遞給路側(cè)單元。交通控制中心與多個(gè)交通控制單元進(jìn)行通信,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道路區(qū)域交通狀態(tài)的檢測(cè)和交通控制。同時(shí)交通控制中心具有豐富的面向交通管理者的UI界面,可供交通管理者對(duì)道路進(jìn)行控制。圖2-2智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)2.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載有先進(jìn)的傳感器、控制器和執(zhí)行器等設(shè)備,并且融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信,實(shí)現(xiàn)車與X(車、路、人、云等)智能信息交換、共享,具備先進(jìn)的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可最終實(shí)現(xiàn)替代人駕駛的新一代汽車[1]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車可帶給用戶更加安全、舒適、高效、環(huán)保的出行。智能網(wǎng)聯(lián)汽車相比傳統(tǒng)汽車具有智能化和網(wǎng)聯(lián)化的特點(diǎn)。智能化與網(wǎng)聯(lián)化的實(shí)現(xiàn)主要依賴于車輛四個(gè)主要功能模塊:環(huán)境感知模塊、車載決策模塊、底層控制模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊[41]。2.2.1環(huán)境感知模塊環(huán)境感知模塊由各類車載傳感器構(gòu)成,主要有攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能網(wǎng)聯(lián)交通技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 冉斌,譚華春,張健,曲栩. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]自適應(yīng)巡航控制車輛跟馳模型綜述[J]. 秦嚴(yán)嚴(yán),王昊,王煒,NI Dai-heng. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]智能網(wǎng)聯(lián)汽車(ICV)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 李克強(qiáng),戴一凡,李升波,邊明遠(yuǎn). 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于軌跡預(yù)測(cè)的車輛協(xié)同碰撞預(yù)警仿真研究[J]. 宋曉琳,熊琦瑋,曹昊天. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(10)
[5]Hoefs標(biāo)定下GM跟馳模型仿真分析[J]. 李全艷,詹曉松. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]改進(jìn)的基于安全距離的車輛跟馳模型[J]. 楊達(dá),蒲云,祝儷菱,楊飛,Ran Bin. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[7]城市快速路交通流車頭時(shí)距分布特性分析[J]. 袁凱,關(guān)偉. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2011(06)
[8]跟馳模型參數(shù)標(biāo)定及驗(yàn)證方法[J]. 王殿海,陶鵬飛,金盛,馬東方. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(S1)
[9]一種新的交通流動(dòng)力學(xué)模型[J]. 姜 銳,吳清松,朱祚金. 科學(xué)通報(bào). 2000(17)
博士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高速公路車輛跟馳模型及仿真研究[D]. 顧海燕.東南大學(xué) 2017
碩士論文
[1]智能網(wǎng)聯(lián)汽車高速公路自主性換道決策模型研究[D]. 丁婉婷.東南大學(xué) 2017
[2]車聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)云通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 夏文龍.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3288638
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