车联网环境下基于复杂网络同步的交通流稳定性分析及控制研究

发布时间：2022-04-26 19:29

　　随着社会的进步和经济的发展,汽车的保有量逐年增加,交通拥堵、交通事故以及交通环境污染等问题也日益加重。深入研究交通流稳定性理论,对交通流特性的分析、交通堵塞的产生分析与控制方法、提高车辆通行的安全性以及增加道路通行量等方面的研究都具有重要意义。此外,随着车联网技术的不断发展,车辆驾驶员不仅可以对当前自身车辆的车辆信息进行实时的了解,借助车联网技术还可以实时了解道路上其余车辆的信息。因此,将传统的交通流理论和车联网技术结合起来,在车联网环境下,建立适合车联网环境的车辆跟驰模型,并对交通流进行有效组织调节,这对于预防和缓解道路交通拥堵、提高路网运输安全及效率具有较为重要的意义。基于此,本文在现有的交通流理论和交通拥堵抑制方法的基础上,针对当前交通流稳定性分析和控制方面存在的问题,以车辆跟驰模型为研究对象,结合传统的交通流理论并将复杂网络的同步控制思想应用到车联网技术,在现有传统控制方法的基础上提出新的控制方法,在车车通信的环境下,系统地研究不同因素下的车辆跟驰模型的稳定性及其控制问题,从根本上了解交通拥堵的成因和交通拥堵的演化机理,尽可能的解决交通拥堵问题。主要工作如下:（1）对国内外的一... 

【文章页数】：158 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 复杂网络同步的国内外研究现状
    1.3 车辆跟驰模型的国内外研究现状
    1.4 交通流稳定性的国内外研究现状
    1.5 论文主要研究内容和研究方法
        1.5.1 论文主要研究内容
        1.5.2 论文主要研究方法
第二章 相关理论基础
    2.1 引言
    2.2 车辆跟驰模型
    2.3 复杂网络及其同步判据
        2.3.1 复杂网络的结构特征
        2.3.2 复杂网络的几种模型
        2.3.3 复杂网络的同步判据
    2.4 本章小结
第三章 车联网环境下改进优化速度模型的稳定性分析与控制
    3.1 引言
    3.2 优化速度模型的稳定性分析与控制
        3.2.1 优化速度跟驰模型
        3.2.2 优化速度模型的稳定性分析
        3.2.3 外部扰动下优化速度模型的稳定性分析及控制
        3.2.4 数值仿真
    3.3 考虑前后车效应的车辆跟驰模型稳定性分析
        3.3.1 考虑前后车效应的车辆跟驰模型
        3.3.2 考虑前后车效应的车辆跟驰模型的稳定性分析
        3.3.3 外部扰动下模型的稳定性分析及控制
        3.3.4 数值仿真
    3.4 本章小结
第四章 鸣笛环境下车辆跟驰模型的稳定性分析与控制
    4.1 引言
    4.2 鸣笛环境下改进的优化速度模型及其稳定性分析
        4.2.1 鸣笛环境下改进的优化速度模型
        4.2.2 模型的稳定性分析
        4.2.3 外部扰动下模型的稳定性分析及控制
        4.2.4 数值仿真
    4.3 鸣笛环境下考虑驾驶员性格特性的车辆跟驰模型及其稳定性分析
        4.3.1 鸣笛环境下考虑驾驶员性格特性的车辆跟驰模型
        4.3.2 模型的稳定性分析
        4.3.3 外部扰动下模型的稳定性分析及控制
        4.3.4 数值仿真
    4.4 本章小结
第五章 时滞车辆跟驰模型的稳定性分析与控制
    5.1 引言
    5.2 基于驾驶员记忆效应的车辆跟驰模型稳定性分析
        5.2.1 基于驾驶员记忆效应的车辆跟驰模型
        5.2.2 基于驾驶员记忆效应的车辆跟驰模型的稳定性分析
        5.2.3 外部扰动下模型的稳定性分析及控制
        5.2.4 数值仿真
    5.3 时变时滞车辆跟驰模型的稳定性分析
        5.3.1 时变时滞车辆跟驰模型
        5.3.2 时变时滞车辆跟驰模型的稳定性分析
        5.3.3 外部扰动下时变时滞车辆跟驰模型的稳定性分析及控制
        5.3.4 数值仿真
    5.4 本章小结
第六章 双车道车辆跟驰模型的稳定性分析及控制
    6.1 引言
    6.2 考虑横向干扰的双车道车辆跟驰模型的稳定性分析
        6.2.1 考虑横向干扰的双车道优化速度模型
        6.2.2 考虑横向干扰的双车道优化速度模型稳定性分析
        6.2.3 外部扰动下考虑横向干扰的双车道跟驰模型稳定性分析及控制
        6.2.4 数值仿真
    6.3 基于驾驶人特性的双车道车辆跟驰模型稳定性分析
        6.3.1 基于驾驶人特性的双车道车辆跟驰模型
        6.3.2 基于驾驶人特性的双车道车辆跟驰模型的稳定性分析
        6.3.3 外部扰动下双车道车辆跟驰模型的稳定性分析及控制
        6.3.4 数值仿真
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文的工作总结
    7.2 论文的创新点
    7.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑多前车反馈的智能网联车辆跟驰模型[J]. 秦严严,王昊,冉斌.  交通运输系统工程与信息. 2018(03)
[2]基于改进优化速度函数的跟驰模型研究[J]. 杨龙海,赵顺,徐洪.  交通运输系统工程与信息. 2017(02)
[3]考虑车辆运行特性的双车道超车模型[J]. 许伦辉,胡三根,伍帅,罗强.  华南理工大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]信号交叉口集聚车辆的跟驰行为分析与建模[J]. 李修海,于少伟.  交通运输系统工程与信息. 2015(02)
[5]考虑前后车效应的反馈控制跟驰模型[J]. 葛红霞,崔煜,程荣军.  物理学报. 2014(11)
[6]考虑横向分离与超车期望的车辆跟驰模型[J]. 何兆成,孙文博.  物理学报. 2013(10)
[7]基于邻近车道车辆和多前车信息的双车道交通流动力学模型[J]. 夏冬雪,李春贵.  系统工程理论与实践. 2012(07)
[8]一种有效的提高复杂网络同步能力的自适应方法[J]. 朱廷祥,吴晔,肖井华.  物理学报. 2012(04)
[9]一类节点结构互异的复杂网络的混沌同步[J]. 吕翎,张超.  物理学报. 2009(03)
[10]节点含时滞的不确定复杂网络的自适应同步研究[J]. 罗群,吴薇,李丽香,杨义先,彭海朋.  物理学报. 2008(03)

博士论文
[1]考虑驾驶人特性的微观交通流建模及其稳定性研究[D]. 容颖.华南理工大学 2018
[2]车联网环境下基于驾驶行为特性的交通流建模和拥堵控制问题研究[D]. 翟聪.华南理工大学 2017
[3]基于跟驰模型的交通流分岔与混沌研究[D]. 刘力军.天津大学 2007
[4]复杂网络上动力系统同步现象的研究[D]. 赵明.中国科学技术大学 2007

硕士论文
[1]基于驾驶行为特性的交通流动力学建模与稳定性分析研究[D]. 许志鹏.广西师范大学 2017



本文编号：3648599