在當前自動駕駛技術(shù)快速發(fā)展和VANETs相關標準日益完善成熟的背景下,針對城市機動車保有量迅速增加,道路交叉口交通擁堵和機動車安全日益嚴重的問題,利用VANETs代替信號燈調(diào)度車輛,提高交叉口通行效率并進行事故預判和碰撞避免是解決交通擁堵和機動車安全性問題的有效解決方案。然而,在無信號燈條件下,車輛運動約束復雜、車輛軌跡存在沖突、車輛通行需求存在差異等諸多現(xiàn)實問題給車輛調(diào)度方法的設計帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。為了提高道路交叉口車輛通行效率和道路車輛安全性,本文在車輛具備網(wǎng)絡通信能力和自動駕駛能力的基礎上,提出一種新的交叉口車輛調(diào)度方法。該方法利用VANETs獲得交叉口區(qū)域的全局車輛狀態(tài)數(shù)據(jù),將部分車輛識別成車流,以車流為單位調(diào)度車輛,分析并協(xié)調(diào)車流之間的運動,減少車輛通行交叉口的時間;利用自動駕駛車輛的路徑規(guī)劃能力獲得車輛軌跡,進行車輛軌跡沖突檢測和軌跡重規(guī)劃,避免車輛碰撞,解決車輛安全性問題,同時提高交叉口車輛容納數(shù)量;通過緊急車輛優(yōu)先策略滿足部分緊急車輛的優(yōu)先通行需求,減少緊急車輛通行交叉口的時間,并且通過理論分析證明本文提出的車輛調(diào)度方法不存在死鎖問題和車輛饑餓現(xiàn)象。本文在仿真平臺上構(gòu)建十字路口作為車輛調(diào)度仿真實驗的場景,編寫了仿真程序?qū)崿F(xiàn)了本文提出的車輛調(diào)度方法,并與已有的基于Slot的車輛調(diào)度方法和基于信號燈的方法進行對比,通過實驗表明了本文提出的車輛調(diào)度方法在不同擁堵程度交通環(huán)境下調(diào)度車輛時的可行性和有效性。
【學位單位】：武漢大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U492.22
【部分圖文】：

據(jù)運行車輛調(diào)度算法，調(diào)度車輛安全高效地通行道路交叉口。??道路交叉口：道路交叉口是指兩條或多條道路的交集區(qū)域，大部分道路交叉??口屬于兩條道路相交而成的十字路口。如圖３－１所示，本文假設道路交叉口存在??一個ＲＳＵ，負責調(diào)度所有想要通行交叉口的車輛，且這些車輛位于ＲＳＵ的通信??范圍內(nèi)，能夠與ＲＳＵ進行通信。據(jù)此，道路交叉口可以劃分為兩個區(qū)域，分別??是交叉口區(qū)域和ＲＳＵ通信范圍區(qū)域。??北??Ｎ??一?＾？?西?東?＿：?：ｉ?交叉口［？（域??Ｚ?、？南??＿ｚ．?Ｗ?、－?．－．??？ｚ?ｇｔ?？、?（?．?ＲＳＵ通信范圍區(qū)域??／?＼?￣??／?ｄ，ａｉ＼?＼??！?＾－ｈ－ｕ４ｈ????，?；：?；?Ｅ??Ｉ?＇?＾?ｉ??＼?Ｉ?Ｉ?／??Ｉ?Ｓ?Ｉ?／??＼?／??＼?／??＼?／＇??？、．?？，？??、．、＿?？，’??圖３－１道路交叉口區(qū)域場景??軌跡沖突：對自動駕駛車輛而言，其在空間中的一系列位置點組成的集合稱??為路徑

據(jù)運行車輛調(diào)度算法，調(diào)度車輛安全高效地通行道路交叉口。??道路交叉口：道路交叉口是指兩條或多條道路的交集區(qū)域，大部分道路交叉??口屬于兩條道路相交而成的十字路口。如圖３－１所示，本文假設道路交叉口存在??一個ＲＳＵ，負責調(diào)度所有想要通行交叉口的車輛，且這些車輛位于ＲＳＵ的通信??范圍內(nèi)，能夠與ＲＳＵ進行通信。據(jù)此，道路交叉口可以劃分為兩個區(qū)域，分別??是交叉口區(qū)域和ＲＳＵ通信范圍區(qū)域。??北??Ｎ??一?＾？?西?東?＿：?：ｉ?交叉口［？（域??Ｚ?、？南??＿ｚ．?Ｗ?、－?．－．??？ｚ?ｇｔ?？、?（?．?ＲＳＵ通信范圍區(qū)域??／?＼?￣??／?ｄ，ａｉ＼?＼??！?＾－ｈ－ｕ４ｈ????，?；：?；?Ｅ??Ｉ?＇?＾?ｉ??＼?Ｉ?Ｉ?／??Ｉ?Ｓ?Ｉ?／??＼?／??＼?／??＼?／＇??？、．?？，？??、．、＿?？，’??圖３－１道路交叉口區(qū)域場景??軌跡沖突：對自動駕駛車輛而言，其在空間中的一系列位置點組成的集合稱??為路徑

?ＰＡＴＨ?車輛通行交叉口的簡化路表３￣４?ＲＥＳＰＯＮＤ消息格式ＭＥＳＳＡＧＥ?ＴＹＰＥ?消息類型為?ＲＥＳＰＯＮＤＩＤ?目標車輛標識ＴＳＳ?＝?｛Ｘ？０＜ｔ＜ｔ＇ｍＪ?ＲＳＵ修改后的車輛從當前時刻＇?ｍａＸ?｜?離開交叉口時刻ｔＴ＇ｎａｙ的車輛注意的是，車輛的軌跡ＴＳＳ和ＭＴＳＳ雖然是離散狀態(tài)點，但是隔時間足夠小時，ＴＳＳ和ＭＴＳＳ可以近似認為是車輛在交叉軌跡。如圖３－５所示，假設車輛％先進入道路交叉口，Ｐｐ表示中的第ｎ個軌跡點時的空間占用情況，可簡化為一個與車輛長矩形，類似的，Ｐ；ｍ表示車輛Ｖ；？在其第ｍ個軌跡點的交叉口的空Ｐ；ｍ兩個矩形存在重疊區(qū)域，就可以斷定車輛Ｋ和車輛＆在上生軌跡沖突，即在未來的時刻會發(fā)生碰撞事故。ＲＳＵ在知曉全下，有能力發(fā)現(xiàn)這一點。因此ＲＳＵ將會對較晚進入交叉口的修改以保證。與先進入交叉口的車輛不ｆ?＿發(fā)生碰撞事故。??夂叉口區(qū)域??北??．?
【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 姜巖;龔建偉;熊光明;陳慧巖;;基于運動微分約束的無人車輛縱橫向協(xié)同規(guī)劃算法的研究[J];自動化學報;2013年12期

相關碩士學位論文 前1條

1 李勇;無信號燈十字交叉口協(xié)作車輛控制研究[D];北京理工大學;2015年

本文編號：2882757