考慮碳排放的連續(xù)型動態(tài)交通流分配模型及算法研究
發(fā)布時間:2022-12-06 03:09
隨著全球經濟的加速發(fā)展,環(huán)境污染逐漸嚴重。在環(huán)境污染中,碳排放污染尤為突出,汽車尾氣碳排放是造成大城市大氣污染的主要原因之一。城市交通道路擁堵能造成汽車碳排放大量增加,因此減少城市道路交通擁堵不僅能減少用戶的出行成本,同時還可以減少汽車碳排放。本文以減少汽車CO排放和出行成本為目標,構建面向自動駕駛環(huán)境的連續(xù)型DTA模型,設計其求解算法,并進行數(shù)值模擬計算,以驗證模型的有效性。首先,從汽車尾氣碳排放,連續(xù)型動態(tài)交通流分配模型以及自動駕駛三個方面分析綜述國內外研究現(xiàn)狀,找出存在的問題,為開展研究奠定基礎。其次,將研究區(qū)域視為二維連續(xù)體,以用戶出行成本最低和汽車CO排放最少為目標,并考慮用戶的差異性和車型的不同,采用連續(xù)型建模方法構建集成Hamilton-Jacobi(HJ)方程和雙曲型守恒律方程的連續(xù)型交通流分配模型。第三,設計模型的數(shù)值求解算法并對其有效性進行驗證。求解模型的算法采用在三角網(wǎng)格上進行空間離散的單元中心型有限體積法(FVM),求解Eikonal方程的快速步進算法以及TVD Runge-Kutta的時間離散方法。最后,借助自動駕駛場景,以大型城市道路網(wǎng)交通流為對象進行數(shù)值計...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的與意義
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意義
1.4 研究內容與技術路線
1.4.1 研究內容
1.4.2 技術路線
2 考慮CO排放的連續(xù)型動態(tài)交通流分配模型研究
2.1 二維雙曲型守恒律方程
2.1.1 流體力學基本方程組
2.2 單用戶等級動態(tài)交通流分配模型研究
2.2.1 單用戶等級最優(yōu)路徑選擇
2.3 多用戶等級動態(tài)交通流分配模型研究
2.3.1 多用戶等級LWR方程組
2.3.2 多用戶等級最優(yōu)路徑選擇
2.3.3 模型數(shù)學性質討論
2.4 本章小結
3 城市路網(wǎng)用戶出行路徑選擇問題研究
3.1 自動駕駛車輛配流問題分析
3.2 城市路網(wǎng)交通流平衡分配模型研究
3.2.1 自動駕駛車流流量守恒方程
3.2.2 路徑選擇約束
3.3 數(shù)值方法研究
3.3.1 動態(tài)HJ方程的數(shù)值方法
3.3.2 求解Eikonal方程的快速步進算法
3.3.3 雙曲型守恒律方程的有限體積法
3.3.4 時間離散TVD Runge-kutta方法
3.4 數(shù)值驗證與分析
3.5 本章小結
4 考慮多種類自動駕駛車運送路徑選擇問題研究
4.1 多種類自動駕駛車運送問題分析
4.2 考慮多種類車型的交通流平衡分配模型
4.2.1 運送流量守恒方程
4.2.2 自動駕駛車輛交通流三參數(shù)的基本關系
4.2.3 廣義局部旅行費用函數(shù)
4.2.4 RDUO路徑選擇決策
4.3 數(shù)值方法
4.3.1 單元中心型有限體積離散
4.3.2 單元格上空間梯度▽Φm的計算
4.3.3 時間離散
4.4 數(shù)值驗證與分析
4.5 本章小結
5 總結與展望
5.1 研究總結
5.2 主要創(chuàng)新點
5.3 研究展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士/博士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自動駕駛貨車的產業(yè)化優(yōu)越性[J]. 林笛,盧琨. 電子世界. 2018(19)
[2]淺談環(huán)境污染事故的危害及處理[J]. 茍睿. 文存閱刊. 2018(19)
[3]我國無人駕駛技術發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 賈瑞杰. 電子世界. 2018(15)
[4]無人駕駛汽車發(fā)展狀況及面臨的挑戰(zhàn)[J]. 王福文. 滄州師范學院學報. 2017(04)
[5]無人駕駛技術的應用[J]. 張津平. 信息系統(tǒng)工程. 2017(04)
[6]城市交通擁堵的危害[J]. 汽車與安全. 2017(03)
[7]機動車尾氣污染及減排措施分析[J]. 王雪. 中國新技術新產品. 2016(12)
[8]納米TiO2光催化技術及其在降解汽車尾氣中的應用[J]. 謝杰光,匡亞川. 材料導報. 2012(15)
[9]清華智能車技術研究[J]. 何克忠. 中國新技術新產品. 2012(02)
[10]論汽車尾氣排放的外部性與政府規(guī)制[J]. 劉海艷. 中國城市經濟. 2012(02)
博士論文
[1]二維連續(xù)型動態(tài)交通分配與土地利用模型及其數(shù)值模擬[D]. 林志陽.上海大學 2018
[2]二維連續(xù)型動態(tài)交通分配模型及其數(shù)值模擬[D]. 蔣艷群.中國科學技術大學 2010
碩士論文
[1]我國新能源電動汽車節(jié)能減排效應及發(fā)展路徑研究[D]. 劉江鵬.北京理工大學 2015
[2]關于無人駕駛汽車障礙物信息識別與處理系統(tǒng)的研究[D]. 任燕宏.蘭州理工大學 2011
[3]汽車排放影響因素及微觀排放模型研究[D]. 張西振.長安大學 2007
本文編號:3710935
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的與意義
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意義
1.4 研究內容與技術路線
1.4.1 研究內容
1.4.2 技術路線
2 考慮CO排放的連續(xù)型動態(tài)交通流分配模型研究
2.1 二維雙曲型守恒律方程
2.1.1 流體力學基本方程組
2.2 單用戶等級動態(tài)交通流分配模型研究
2.2.1 單用戶等級最優(yōu)路徑選擇
2.3 多用戶等級動態(tài)交通流分配模型研究
2.3.1 多用戶等級LWR方程組
2.3.2 多用戶等級最優(yōu)路徑選擇
2.3.3 模型數(shù)學性質討論
2.4 本章小結
3 城市路網(wǎng)用戶出行路徑選擇問題研究
3.1 自動駕駛車輛配流問題分析
3.2 城市路網(wǎng)交通流平衡分配模型研究
3.2.1 自動駕駛車流流量守恒方程
3.2.2 路徑選擇約束
3.3 數(shù)值方法研究
3.3.1 動態(tài)HJ方程的數(shù)值方法
3.3.2 求解Eikonal方程的快速步進算法
3.3.3 雙曲型守恒律方程的有限體積法
3.3.4 時間離散TVD Runge-kutta方法
3.4 數(shù)值驗證與分析
3.5 本章小結
4 考慮多種類自動駕駛車運送路徑選擇問題研究
4.1 多種類自動駕駛車運送問題分析
4.2 考慮多種類車型的交通流平衡分配模型
4.2.1 運送流量守恒方程
4.2.2 自動駕駛車輛交通流三參數(shù)的基本關系
4.2.3 廣義局部旅行費用函數(shù)
4.2.4 RDUO路徑選擇決策
4.3 數(shù)值方法
4.3.1 單元中心型有限體積離散
4.3.2 單元格上空間梯度▽Φm的計算
4.3.3 時間離散
4.4 數(shù)值驗證與分析
4.5 本章小結
5 總結與展望
5.1 研究總結
5.2 主要創(chuàng)新點
5.3 研究展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士/博士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自動駕駛貨車的產業(yè)化優(yōu)越性[J]. 林笛,盧琨. 電子世界. 2018(19)
[2]淺談環(huán)境污染事故的危害及處理[J]. 茍睿. 文存閱刊. 2018(19)
[3]我國無人駕駛技術發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 賈瑞杰. 電子世界. 2018(15)
[4]無人駕駛汽車發(fā)展狀況及面臨的挑戰(zhàn)[J]. 王福文. 滄州師范學院學報. 2017(04)
[5]無人駕駛技術的應用[J]. 張津平. 信息系統(tǒng)工程. 2017(04)
[6]城市交通擁堵的危害[J]. 汽車與安全. 2017(03)
[7]機動車尾氣污染及減排措施分析[J]. 王雪. 中國新技術新產品. 2016(12)
[8]納米TiO2光催化技術及其在降解汽車尾氣中的應用[J]. 謝杰光,匡亞川. 材料導報. 2012(15)
[9]清華智能車技術研究[J]. 何克忠. 中國新技術新產品. 2012(02)
[10]論汽車尾氣排放的外部性與政府規(guī)制[J]. 劉海艷. 中國城市經濟. 2012(02)
博士論文
[1]二維連續(xù)型動態(tài)交通分配與土地利用模型及其數(shù)值模擬[D]. 林志陽.上海大學 2018
[2]二維連續(xù)型動態(tài)交通分配模型及其數(shù)值模擬[D]. 蔣艷群.中國科學技術大學 2010
碩士論文
[1]我國新能源電動汽車節(jié)能減排效應及發(fā)展路徑研究[D]. 劉江鵬.北京理工大學 2015
[2]關于無人駕駛汽車障礙物信息識別與處理系統(tǒng)的研究[D]. 任燕宏.蘭州理工大學 2011
[3]汽車排放影響因素及微觀排放模型研究[D]. 張西振.長安大學 2007
本文編號:3710935
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