本文關(guān)鍵詞：城市主干道交通流額外排放建模及其仿真研究

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【摘要】：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,人均汽車保有量逐年攀升,城市有限的道路資源越來越不能滿足日益增長的機(jī)動(dòng)車出行需求,隨之而來引發(fā)一系列負(fù)面問題。交通擁堵、機(jī)動(dòng)車尾氣排放、空氣污染已經(jīng)成為困擾政府和老百姓的難題。因此,為了構(gòu)建綠色高效的出行環(huán)境,實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車節(jié)能減排,展開關(guān)于交通流排放建模及控制方法的探討頗具研究價(jià)值。理論建模和仿真模擬相互結(jié)合是智能交通領(lǐng)域行之有效的研究方法。論文在重點(diǎn)建立跟馳模型、交通流模型、交通流排放模型等基礎(chǔ)上,采用數(shù)值模擬、計(jì)算機(jī)仿真方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果,繪制相關(guān)仿真圖像,并展開深入研究。首先,跟馳模型方面,提出了改進(jìn)的最優(yōu)速度模型。改進(jìn)方面包括最優(yōu)速度函數(shù)的改進(jìn)、模型參數(shù)標(biāo)定、適用范圍研究。通過仿真實(shí)驗(yàn)說明,改進(jìn)后的最優(yōu)速度模型能夠很好的模擬實(shí)際道路中不受信號(hào)控制和受信號(hào)控制兩種情況下交通流中車輛的跟馳行為。其次,在對(duì)跟馳理論的研究基礎(chǔ)上,完成了交通流建模。根據(jù)計(jì)算機(jī)仿真需求,分別建立了信號(hào)燈控制函數(shù)、路段及交叉口范圍內(nèi)頭車從車的運(yùn)動(dòng)模型、車輛運(yùn)動(dòng)模式判別規(guī)則等,較好的模擬了實(shí)際道路中交通流的運(yùn)行情況。再次,通過對(duì)傳統(tǒng)排放模型的研究及其各自適用性分析,選定了能夠很好與本課題研究方向契合的,也是目前研究熱點(diǎn)的基于比功率的排放模型。通過參數(shù)標(biāo)定,建立車輛比功率值與尾氣排放率映射表,將交通流中車輛的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)工況與排放率緊密聯(lián)系起來,為下一步交通流排放分析墊定基礎(chǔ)。然后,提出“額外排放”概念,并建立計(jì)算模型。重點(diǎn)分析了單點(diǎn)交叉口和相鄰協(xié)調(diào)控制交叉口范圍內(nèi)的車輛駕駛行為及交通流行為,進(jìn)而分析車輛排放機(jī)理,將“額外排放”從實(shí)際總排放中分離,從“點(diǎn)控”和“線控”兩方面進(jìn)行研究,并為制定以“額外排放”量最少為優(yōu)化目標(biāo)的交通控制策略做了創(chuàng)新性的有益嘗試。最后,針對(duì)目前在國內(nèi)外流行的VISSIM、PARANICS等微觀交通仿真軟件雖然功能強(qiáng)大,但是仍然難以滿足個(gè)性化需求的不足之處。作者在實(shí)驗(yàn)室前期已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的微觀交通流仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,針對(duì)自主交通流模型、交通流排放計(jì)算及控制模型設(shè)計(jì)了交通排放仿真平臺(tái),以期實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí)改造。其中重點(diǎn)闡述了平臺(tái)架構(gòu)、相關(guān)控制邏輯及仿真計(jì)算流程。在文章的最后,對(duì)于全文的創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)尚存的不足之處及今后需繼續(xù)開展完善的工作進(jìn)行了展望�？傊�,文章圍繞減少交通流“額外排放”的主題,做了較多的分析研究,但是鑒于該領(lǐng)域整體研究尚處于初步階段,諸多有價(jià)值的問題值得深入研究下去。
【關(guān)鍵詞】：跟馳模型 交通流模型 額外排放 交通排放控制 仿真研究
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U491.112
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 課題來源14
• 1.2 研究背景及意義14-15
• 1.3 研究現(xiàn)狀及存在問題15-18
• 1.3.1 研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.2 存在問題17-18
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)及技術(shù)路線18-20
• 1.5 本章小結(jié)20-22
• 第2章 車輛跟馳模型及其仿真研究22-46
• 2.1 跟馳理論22-25
• 2.1.1 跟馳理論概述22
• 2.1.2 常用的跟馳22-25
• 2.2 改進(jìn)的最優(yōu)速度模型25-39
• 2.2.1 最優(yōu)速度模型25-26
• 2.2.2 信號(hào)燈控制下的交通流模型26-27
• 2.2.3 最優(yōu)速度函數(shù)模型的改進(jìn)及仿真研究27-30
• 2.2.4 最優(yōu)速度模型的參數(shù)標(biāo)定30-32
• 2.2.5 最優(yōu)速度模型的適用范圍研究分析32-39
• 2.3 實(shí)例仿真39-44
• 2.3.1 無信號(hào)控制的車輛最優(yōu)速度模型跟馳系統(tǒng)39-42
• 2.3.2 信號(hào)控制下的車輛最優(yōu)速度模型跟馳系統(tǒng)42-44
• 2.6 本章小結(jié)44-46
• 第3章 車輛排放模型及其仿真研究46-72
• 3.1 車輛排放模型46-50
• 3.1.1 車輛排放模型分類46-47
• 3.1.2 常用車輛排放模型及其適用性分析47-50
• 3.2 基于比功率(VSP)的車輛排放模型50-54
• 3.2.1 概念及其計(jì)算50-52
• 3.2.2 VSP尾氣排放建模52-54
• 3.3 主干道交通流模型54-57
• 3.3.1 信號(hào)燈狀態(tài)函數(shù)54-55
• 3.3.2 路段車輛運(yùn)動(dòng)模型55-56
• 3.3.3 交叉口車輛運(yùn)動(dòng)模型56-57
• 3.3.4 車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判別57
• 3.4 單交叉口車輛排放模型57-64
• 3.4.1 單交叉口車輛駕駛行為分析58-59
• 3.4.2 單交叉口“額外排放”建模59-64
• 3.5 協(xié)調(diào)控制交叉口車輛排放仿真分析64-70
• 3.5.1 協(xié)調(diào)控制交叉口交通流行為64-66
• 3.5.2 城市協(xié)調(diào)控制交叉口車輛“額外排放”分析66-70
• 3.6 本章小結(jié)70-72
• 第4章 交通排放仿真平臺(tái)72-78
• 4.1 平臺(tái)架構(gòu)72-74
• 4.2 仿真流程74-77
• 4.2.1 信號(hào)控制仿真流程74
• 4.2.2 車輛控制仿真流程74-76
• 4.2.3 平臺(tái)整體仿真流程76-77
• 4.3 本章小結(jié)77-78
• 第5章 總結(jié)與展望78-82
• 5.1 論文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)78-79
• 5.2 研究展望79-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 致謝88-89
• 附件89

【相似文獻(xiàn)】

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