应急车辆交叉口优先通行辅助方法及协调控制策略研究

发布时间：2020-06-25 01:15

【摘要】：随着城市规模的不断扩大以及汽车保有量的持续增长,城市交通拥堵问题也日益严重。如何提高交通拥堵环境下应急车辆在交叉口的通行效率从而减少应急车辆的响应时间是目前亟待解决的问题,近几年,车路协同技术在提高交通管理效率、缓解交通拥挤、减少环境污染等方面做出了突出贡献。因此,本文将车路协同技术应用到突发事件发生时为应急车辆提供优先服务系统中。本文首先介绍了应急车辆交叉口优先通行的国内外研究现状,并对应急车辆优先通行方法进行了系统的分析。根据应急车辆的行驶特性确定了本文的主要研究内容及思路。其次,搭建了在车路协同环境下应急车辆交叉口优先通行硬件平台,对优先通行硬件平台中的车载单元及路侧单元进行了简单的概述,完成了系统平台硬件之间的连接与调试,利用Wireshark软件测试了该平台的传输性能,并阐述了该平台系统的工作原理。再次,在车路协同环境下以典型的四相位十字路口为研究对象,对紧急情况下应急车辆在不同行驶方向下优先通行控制模型进行了研究和探讨。以紧急车辆优先通行为第一目标,应急车辆通过交叉口后信号配时在最短的时间内恢复到正常状态为第二目标,提出了应急车辆优先通行前与优先通行后的辅助方法及平滑过渡的协调控制策略,并利用实际采集的数据验证了优先通行辅助方法及协调控制策略的有效性。最后,利用VISSIM与MATLAB搭建的仿真实验平台进行了模拟仿真实验,验证了优先通行辅助方法及控制策略的可行性和有效性。仿真实验结果表明,紧急车辆优先通行辅助方法明显降低了紧急车辆通过交叉口的行程时间、停车次数及时间延误,能够提高应急车辆在交叉口的通行效率;应急车辆通过交叉口后,在交通状态恢复过程中采用平滑过渡协调控制策略可以减少对普通车辆的影响。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.54
【图文】：

普通车,救护车,做法

德国比利时美国新加坡图 1.2 救护车出现时外国普通车辆的做法（1）应急车辆到达交叉口处，由于受红绿灯的限制，出现交通拥堵时，有可能现应急车辆前方大量普通车辆排队的现象，从而导致普通车辆无法给应急车辆让

消防车,普通车

（1）应急车辆到达交叉口处，由于受红绿灯的限制，出现交通拥堵时，有可能会出现应急车辆前方大量普通车辆排队的现象，从而导致普通车辆无法给应急车辆让行，如图1.3~1.4所示。美国公路交通安全管理局（NHTSA）在2013年年度报告中指出，发生事故时应急服务医疗队抵达事故发生地点的平均响应时间市区内比乡镇内大约长15%，很大程度上受到市内交通的影响[3]。相关报道称，由于应急道被堵，在200米的行程内，消防车就用了10min，当消防车到达事发地点时失火挂车已经报废。由此可见，应急车辆在执行特殊任务时，在良好交通状态下，应急车辆便可以顺利地穿过城市路网，抵达目的地；但是一旦出现道路交通状态处于十分拥挤的现象，尤其是在交通流高峰期

【参考文献】