考虑碳排放的连续型动态交通流分配模型及算法研究
发布时间：2022-12-06 03:09
随着全球经济的加速发展,环境污染逐渐严重。在环境污染中,碳排放污染尤为突出,汽车尾气碳排放是造成大城市大气污染的主要原因之一。城市交通道路拥堵能造成汽车碳排放大量增加,因此减少城市道路交通拥堵不仅能减少用户的出行成本,同时还可以减少汽车碳排放。本文以减少汽车CO排放和出行成本为目标,构建面向自动驾驶环境的连续型DTA模型,设计其求解算法,并进行数值模拟计算,以验证模型的有效性。首先,从汽车尾气碳排放,连续型动态交通流分配模型以及自动驾驶三个方面分析综述国内外研究现状,找出存在的问题,为开展研究奠定基础。其次,将研究区域视为二维连续体,以用户出行成本最低和汽车CO排放最少为目标,并考虑用户的差异性和车型的不同,采用连续型建模方法构建集成Hamilton-Jacobi（HJ）方程和双曲型守恒律方程的连续型交通流分配模型。第三,设计模型的数值求解算法并对其有效性进行验证。求解模型的算法采用在三角网格上进行空间离散的单元中心型有限体积法（FVM）,求解Eikonal方程的快速步进算法以及TVD Runge-Kutta的时间离散方法。最后,借助自动驾驶场景,以大型城市道路网交通流为对象进行数值计...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 研究目的与意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 考虑CO排放的连续型动态交通流分配模型研究
2.1 二维双曲型守恒律方程
2.1.1 流体力学基本方程组
2.2 单用户等级动态交通流分配模型研究
2.2.1 单用户等级最优路径选择
2.3 多用户等级动态交通流分配模型研究
2.3.1 多用户等级LWR方程组
2.3.2 多用户等级最优路径选择
2.3.3 模型数学性质讨论
2.4 本章小结
3 城市路网用户出行路径选择问题研究
3.1 自动驾驶车辆配流问题分析
3.2 城市路网交通流平衡分配模型研究
3.2.1 自动驾驶车流流量守恒方程
3.2.2 路径选择约束
3.3 数值方法研究
3.3.1 动态HJ方程的数值方法
3.3.2 求解Eikonal方程的快速步进算法
3.3.3 双曲型守恒律方程的有限体积法
3.3.4 时间离散TVD Runge-kutta方法
3.4 数值验证与分析
3.5 本章小结
4 考虑多种类自动驾驶车运送路径选择问题研究
4.1 多种类自动驾驶车运送问题分析
4.2 考虑多种类车型的交通流平衡分配模型
4.2.1 运送流量守恒方程
4.2.2 自动驾驶车辆交通流三参数的基本关系
4.2.3 广义局部旅行费用函数
4.2.4 RDUO路径选择决策
4.3 数值方法
4.3.1 单元中心型有限体积离散
4.3.2 单元格上空间梯度▽Φm的计算
4.3.3 时间离散
4.4 数值验证与分析
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 研究总结
5.2 主要创新点
5.3 研究展望
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动驾驶货车的产业化优越性[J]. 林笛,卢琨. 电子世界. 2018(19)
[2]浅谈环境污染事故的危害及处理[J]. 苟睿. 文存阅刊. 2018(19)
[3]我国无人驾驶技术发展现状研究[J]. 贾瑞杰. 电子世界. 2018(15)
[4]无人驾驶汽车发展状况及面临的挑战[J]. 王福文. 沧州师范学院学报. 2017(04)
[5]无人驾驶技术的应用[J]. 张津平. 信息系统工程. 2017(04)
[6]城市交通拥堵的危害[J]. 汽车与安全. 2017(03)
[7]机动车尾气污染及减排措施分析[J]. 王雪. 中国新技术新产品. 2016(12)
[8]纳米TiO2光催化技术及其在降解汽车尾气中的应用[J]. 谢杰光,匡亚川. 材料导报. 2012(15)
[9]清华智能车技术研究[J]. 何克忠. 中国新技术新产品. 2012(02)
[10]论汽车尾气排放的外部性与政府规制[J]. 刘海艳. 中国城市经济. 2012(02)
博士论文
[1]二维连续型动态交通分配与土地利用模型及其数值模拟[D]. 林志阳.上海大学 2018
[2]二维连续型动态交通分配模型及其数值模拟[D]. 蒋艳群.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]我国新能源电动汽车节能减排效应及发展路径研究[D]. 刘江鹏.北京理工大学 2015
[2]关于无人驾驶汽车障碍物信息识别与处理系统的研究[D]. 任燕宏.兰州理工大学 2011
[3]汽车排放影响因素及微观排放模型研究[D]. 张西振.长安大学 2007
本文编号：3710935
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 研究目的与意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 考虑CO排放的连续型动态交通流分配模型研究
2.1 二维双曲型守恒律方程
2.1.1 流体力学基本方程组
2.2 单用户等级动态交通流分配模型研究
2.2.1 单用户等级最优路径选择
2.3 多用户等级动态交通流分配模型研究
2.3.1 多用户等级LWR方程组
2.3.2 多用户等级最优路径选择
2.3.3 模型数学性质讨论
2.4 本章小结
3 城市路网用户出行路径选择问题研究
3.1 自动驾驶车辆配流问题分析
3.2 城市路网交通流平衡分配模型研究
3.2.1 自动驾驶车流流量守恒方程
3.2.2 路径选择约束
3.3 数值方法研究
3.3.1 动态HJ方程的数值方法
3.3.2 求解Eikonal方程的快速步进算法
3.3.3 双曲型守恒律方程的有限体积法
3.3.4 时间离散TVD Runge-kutta方法
3.4 数值验证与分析
3.5 本章小结
4 考虑多种类自动驾驶车运送路径选择问题研究
4.1 多种类自动驾驶车运送问题分析
4.2 考虑多种类车型的交通流平衡分配模型
4.2.1 运送流量守恒方程
4.2.2 自动驾驶车辆交通流三参数的基本关系
4.2.3 广义局部旅行费用函数
4.2.4 RDUO路径选择决策
4.3 数值方法
4.3.1 单元中心型有限体积离散
4.3.2 单元格上空间梯度▽Φm的计算
4.3.3 时间离散
4.4 数值验证与分析
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 研究总结
5.2 主要创新点
5.3 研究展望
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动驾驶货车的产业化优越性[J]. 林笛,卢琨. 电子世界. 2018(19)
[2]浅谈环境污染事故的危害及处理[J]. 苟睿. 文存阅刊. 2018(19)
[3]我国无人驾驶技术发展现状研究[J]. 贾瑞杰. 电子世界. 2018(15)
[4]无人驾驶汽车发展状况及面临的挑战[J]. 王福文. 沧州师范学院学报. 2017(04)
[5]无人驾驶技术的应用[J]. 张津平. 信息系统工程. 2017(04)
[6]城市交通拥堵的危害[J]. 汽车与安全. 2017(03)
[7]机动车尾气污染及减排措施分析[J]. 王雪. 中国新技术新产品. 2016(12)
[8]纳米TiO2光催化技术及其在降解汽车尾气中的应用[J]. 谢杰光,匡亚川. 材料导报. 2012(15)
[9]清华智能车技术研究[J]. 何克忠. 中国新技术新产品. 2012(02)
[10]论汽车尾气排放的外部性与政府规制[J]. 刘海艳. 中国城市经济. 2012(02)
博士论文
[1]二维连续型动态交通分配与土地利用模型及其数值模拟[D]. 林志阳.上海大学 2018
[2]二维连续型动态交通分配模型及其数值模拟[D]. 蒋艳群.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]我国新能源电动汽车节能减排效应及发展路径研究[D]. 刘江鹏.北京理工大学 2015
[2]关于无人驾驶汽车障碍物信息识别与处理系统的研究[D]. 任燕宏.兰州理工大学 2011
[3]汽车排放影响因素及微观排放模型研究[D]. 张西振.长安大学 2007
本文编号：3710935
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