協(xié)同控制下基于路由選擇的城市道路車輛換道區(qū)域設(shè)置研究
發(fā)布時間:2021-03-31 21:36
城市道路車輛的換道行為是常見的交通現(xiàn)象,合理、有序的換道行為可以提升整個路段的通行效率,而頻繁、隨意的換道行為降低通行效率同時也增加了交通運行的安全隱患,尤其是在容易發(fā)生交通擁擠的瓶頸路段。針對城市道路車輛換道優(yōu)化問題,以減少因隨機換道產(chǎn)生的延誤為出發(fā)點,提出路段車輛換道組織和車輛優(yōu)化控制方法,旨在減少路段車輛換道總次數(shù),從而降低區(qū)域路網(wǎng)總體延誤,優(yōu)化局部路網(wǎng)的通行效率及安全性。具體從換道區(qū)域規(guī)劃、協(xié)同換道控制策略、車輛控制方法及協(xié)同換道仿真評價四個方面進(jìn)行了研究。(1)換道區(qū)域規(guī)劃設(shè)計。車輛局部路由選擇是誘發(fā)轉(zhuǎn)向換道的決定性因素,轉(zhuǎn)向換道的頻次不會隨交通流的增加而減少。車輛協(xié)同換道組織方案通過對城市路段功能區(qū)劃分,規(guī)劃設(shè)置固定換道區(qū)域與連接路段,前者用于車輛的轉(zhuǎn)向換道,減少隨機換道的次數(shù),后者作為車輛可變限速的執(zhí)行區(qū)域,用于車輛的加、減速運行。以換道區(qū)域的規(guī)劃設(shè)計作為仿真場景基礎(chǔ),提出車輛控制策略及協(xié)同換道策略。(2)協(xié)同換道控制策略。協(xié)同換道控制策略用于引導(dǎo)路段車輛高效運行、轉(zhuǎn)向車輛安全換道,包括路段車輛運行控制策略及轉(zhuǎn)向車輛協(xié)同換道策略兩部分。其中,路段車輛運行控制策略包括可變限...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線流程圖
第2章城市路段換道行為研究11第2章城市路段換道行為研究2.1車輛換道行為定義及分類2.1.1車輛換道行為定義駕駛?cè)嗽谲囕v行駛過程中,會根據(jù)道路情況和周圍車輛的車距、車速的變化,對車輛行駛的車道進(jìn)行改變,稱為車輛的換道行為。Worrall將車輛的換道行為過程分成三個階段:車輛轉(zhuǎn)向前的準(zhǔn)備階段、轉(zhuǎn)向換道的執(zhí)行階段、車輛轉(zhuǎn)向換道的持續(xù)階段[32],Worrall描述的車輛轉(zhuǎn)向換道過程如圖2-1所示。圖2-1車輛換道過程國內(nèi)學(xué)者楊建國提出,車輛換道指的是換道車輛前后車輛自身航向角不發(fā)生變化,但其航向線在換道前后不在同一條直線上[33]。行駛在城市道路上的車輛,其屬性一般包括:(1)對于城市道路上一側(cè)方向的交通流,其上游交叉口的來車由兩個及以上方向車流合流而成;(2)該路段車流將分成多股交通流在下游交叉口駛離;(3)該路段匯入交通流在匯入初段,由于合流時間、空間及信號燈的限制,部分車輛不能直接進(jìn)入下游流向的目標(biāo)車道,這就產(chǎn)生了換道需求。車輛執(zhí)行換道行為都是存在目的性,部分車輛為了提高自身車速,部分車輛
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文12則是存在轉(zhuǎn)向需求,而后者就是基于路由選擇的轉(zhuǎn)向換道行為。車輛的路由選擇決定了其運行的起終點及方向性,體現(xiàn)在路網(wǎng)上是指路徑的規(guī)劃、路段的選擇。局部路由指的是車輛行駛在某一路段上,前后兩個交叉口之間的路由選擇,表現(xiàn)為車輛在下一交叉口轉(zhuǎn)向與否,即在區(qū)域路段上車輛行駛車道的選擇。車輛的路由選擇在一定程度上影響了其行進(jìn)過程中的換道行為及換道次數(shù)。2.1.2換道行為分類1.強制換道和自由換道廣義上講,車輛換道應(yīng)用場景可分為有出入口路段、無出入口路段兩大類,并具體應(yīng)用在高速路、快速路及城市干路等特定路段[38]。參考駕駛員的行為意圖,可將具體的車道變換行為分成兩類,分別是自由車道變換以及強制車道變換[39]。自由車道變換是指車輛以更高的速度、更快到達(dá)目的地或獲取更大范圍的行駛空間等為目的,例如當(dāng)前方車輛駕駛速度較慢時后車執(zhí)行的換道行為[40],車輛自由換道行為不是必須執(zhí)行的。強制車道變換則是基于前方路口出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎、匝道的分流、車輛合流、車道障礙等情況,導(dǎo)致在行駛到某一位置之前必須進(jìn)行換道行為以進(jìn)入目標(biāo)車道,此類換道行為的目標(biāo)明確,并且受特定的時間以及區(qū)域因素限制,必須及時進(jìn)行換道行為[41],見圖2-2。圖2-2強制換道行為示意圖2.轉(zhuǎn)向換道和隨機換道以城市路段當(dāng)中車輛客觀存在為條件基礎(chǔ),本文定義了城市路段轉(zhuǎn)向換道行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于交通沖突的山區(qū)高速公路可變限速控制方法[J]. 李傳華,吳昊,孫一帆. 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]基于駕駛模擬實驗的駕駛風(fēng)格對高速公路換道行為的影響[J]. 石京,柳美玉. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[3]變速車道影響下的城市道路多路合流區(qū)域換道交通流特性研究[J]. 馬新露,王迪,胡月豪,何園園. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]基于城市道路的駕駛員換道意圖的研究[J]. 儲亞婷. 汽車實用技術(shù). 2017(01)
[5]基于車車通信的車輛并行協(xié)同自動換道控制[J]. 楊剛,張東好,李克強,羅禹貢. 公路交通科技. 2017(01)
[6]換道規(guī)則對高速公路雙車道交通流的影響[J]. 楊柳,黃中祥,況愛武. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)
[7]基于人-車-路協(xié)同的行車風(fēng)險場概念、原理及建模[J]. 王建強,吳劍,李洋. 中國公路學(xué)報. 2016(01)
[8]基于雙線性觀測器的汽車側(cè)傾狀態(tài)估計[J]. 褚端峰,吳超仲,胡釗政,賀宜,孫川. 中國公路學(xué)報. 2016(01)
[9]無人駕駛車輛局部路徑規(guī)劃的時間一致性與魯棒性研究[J]. 姜巖,王琦,龔建偉,陳慧巖. 自動化學(xué)報. 2015(03)
[10]帶容量約束車輛路由問題的改進(jìn)蟻群算法[J]. 王沛棟,唐功友,李揚. 控制與決策. 2012(11)
博士論文
[1]快速路合流區(qū)微觀交通仿真車道變換模型研究[D]. 譚云龍.吉林大學(xué) 2014
[2]基于視覺和雷達(dá)的智能車輛自主換道決策機制與控制研究[D]. 朱愿.中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 2014
[3]基于視覺特性與車輛相對運動的駕駛?cè)藫Q道意圖識別方法[D]. 彭金栓.長安大學(xué) 2012
碩士論文
[1]城市道路車輛換道模型及換道決策研究[D]. 朱停仃.遼寧工業(yè)大學(xué) 2018
[2]面向排放測算的Wiedemann和Fritzsche跟馳模型優(yōu)化研究[D]. 耿中波.北京交通大學(xué) 2014
本文編號:3112111
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線流程圖
第2章城市路段換道行為研究11第2章城市路段換道行為研究2.1車輛換道行為定義及分類2.1.1車輛換道行為定義駕駛?cè)嗽谲囕v行駛過程中,會根據(jù)道路情況和周圍車輛的車距、車速的變化,對車輛行駛的車道進(jìn)行改變,稱為車輛的換道行為。Worrall將車輛的換道行為過程分成三個階段:車輛轉(zhuǎn)向前的準(zhǔn)備階段、轉(zhuǎn)向換道的執(zhí)行階段、車輛轉(zhuǎn)向換道的持續(xù)階段[32],Worrall描述的車輛轉(zhuǎn)向換道過程如圖2-1所示。圖2-1車輛換道過程國內(nèi)學(xué)者楊建國提出,車輛換道指的是換道車輛前后車輛自身航向角不發(fā)生變化,但其航向線在換道前后不在同一條直線上[33]。行駛在城市道路上的車輛,其屬性一般包括:(1)對于城市道路上一側(cè)方向的交通流,其上游交叉口的來車由兩個及以上方向車流合流而成;(2)該路段車流將分成多股交通流在下游交叉口駛離;(3)該路段匯入交通流在匯入初段,由于合流時間、空間及信號燈的限制,部分車輛不能直接進(jìn)入下游流向的目標(biāo)車道,這就產(chǎn)生了換道需求。車輛執(zhí)行換道行為都是存在目的性,部分車輛為了提高自身車速,部分車輛
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文12則是存在轉(zhuǎn)向需求,而后者就是基于路由選擇的轉(zhuǎn)向換道行為。車輛的路由選擇決定了其運行的起終點及方向性,體現(xiàn)在路網(wǎng)上是指路徑的規(guī)劃、路段的選擇。局部路由指的是車輛行駛在某一路段上,前后兩個交叉口之間的路由選擇,表現(xiàn)為車輛在下一交叉口轉(zhuǎn)向與否,即在區(qū)域路段上車輛行駛車道的選擇。車輛的路由選擇在一定程度上影響了其行進(jìn)過程中的換道行為及換道次數(shù)。2.1.2換道行為分類1.強制換道和自由換道廣義上講,車輛換道應(yīng)用場景可分為有出入口路段、無出入口路段兩大類,并具體應(yīng)用在高速路、快速路及城市干路等特定路段[38]。參考駕駛員的行為意圖,可將具體的車道變換行為分成兩類,分別是自由車道變換以及強制車道變換[39]。自由車道變換是指車輛以更高的速度、更快到達(dá)目的地或獲取更大范圍的行駛空間等為目的,例如當(dāng)前方車輛駕駛速度較慢時后車執(zhí)行的換道行為[40],車輛自由換道行為不是必須執(zhí)行的。強制車道變換則是基于前方路口出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎、匝道的分流、車輛合流、車道障礙等情況,導(dǎo)致在行駛到某一位置之前必須進(jìn)行換道行為以進(jìn)入目標(biāo)車道,此類換道行為的目標(biāo)明確,并且受特定的時間以及區(qū)域因素限制,必須及時進(jìn)行換道行為[41],見圖2-2。圖2-2強制換道行為示意圖2.轉(zhuǎn)向換道和隨機換道以城市路段當(dāng)中車輛客觀存在為條件基礎(chǔ),本文定義了城市路段轉(zhuǎn)向換道行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于交通沖突的山區(qū)高速公路可變限速控制方法[J]. 李傳華,吳昊,孫一帆. 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]基于駕駛模擬實驗的駕駛風(fēng)格對高速公路換道行為的影響[J]. 石京,柳美玉. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[3]變速車道影響下的城市道路多路合流區(qū)域換道交通流特性研究[J]. 馬新露,王迪,胡月豪,何園園. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]基于城市道路的駕駛員換道意圖的研究[J]. 儲亞婷. 汽車實用技術(shù). 2017(01)
[5]基于車車通信的車輛并行協(xié)同自動換道控制[J]. 楊剛,張東好,李克強,羅禹貢. 公路交通科技. 2017(01)
[6]換道規(guī)則對高速公路雙車道交通流的影響[J]. 楊柳,黃中祥,況愛武. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)
[7]基于人-車-路協(xié)同的行車風(fēng)險場概念、原理及建模[J]. 王建強,吳劍,李洋. 中國公路學(xué)報. 2016(01)
[8]基于雙線性觀測器的汽車側(cè)傾狀態(tài)估計[J]. 褚端峰,吳超仲,胡釗政,賀宜,孫川. 中國公路學(xué)報. 2016(01)
[9]無人駕駛車輛局部路徑規(guī)劃的時間一致性與魯棒性研究[J]. 姜巖,王琦,龔建偉,陳慧巖. 自動化學(xué)報. 2015(03)
[10]帶容量約束車輛路由問題的改進(jìn)蟻群算法[J]. 王沛棟,唐功友,李揚. 控制與決策. 2012(11)
博士論文
[1]快速路合流區(qū)微觀交通仿真車道變換模型研究[D]. 譚云龍.吉林大學(xué) 2014
[2]基于視覺和雷達(dá)的智能車輛自主換道決策機制與控制研究[D]. 朱愿.中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 2014
[3]基于視覺特性與車輛相對運動的駕駛?cè)藫Q道意圖識別方法[D]. 彭金栓.長安大學(xué) 2012
碩士論文
[1]城市道路車輛換道模型及換道決策研究[D]. 朱停仃.遼寧工業(yè)大學(xué) 2018
[2]面向排放測算的Wiedemann和Fritzsche跟馳模型優(yōu)化研究[D]. 耿中波.北京交通大學(xué) 2014
本文編號:3112111
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