车联网环境下单交叉口车辆调度方法研究

发布时间：2020-08-19 08:32

【摘要】：随着人工智能技术的广泛引用,智能交通领域已经发生巨大变革,车联网环境下自动驾驶技术的初步实现为交通革命性的转变提供了必要的基础。聚焦于车联网环境下的交通控制方法已经成为人们研究的重点之一。本文在假设自动驾驶技术已经成熟应用的背景下,对交叉口区域的车辆调度方法进行了研究。首先,本文提出了一种车联网环境下单交叉口车辆调度方法。定义了车辆和控制中心的信息交互规则,设计了车辆调度模型,建立了以车辆通过交叉口区域时间最短的目标函数并求解。之后,利用AIM平台对调度方法进行仿真,通过对比FCFS策略,本文的模型提升了交叉口吞吐量,降低了交叉口车辆延误。其次,在交叉口车辆基本调度策略的基础上,本文提出了特殊车辆的调度策略。将特殊车辆分为紧急车辆和特殊需求车辆两类,前者应用紧急车辆调度策略进行调度,后者通过建立交叉口区域车辆冲突矩阵,利用信息交互规则对车辆冲突进行约简,之后建立参与调度车辆最多的目标函数,利用禁忌搜索算法求得最优解,并在AIM平台进行仿真验证。结果表明禁忌搜索算法相较于FCFS-Emerg策略和Traffic-Light策略具有较大的优越性。最后,本文针对车联网环境下自动驾驶车辆的行驶特性,研究了原有的车辆跟驰和换道模型的变化,提出了基于元胞自动机的STCA-V模型,利用仿真平台,通过对比STCA,STCA-I和STCA-II模型验证本文模型的优越性,为后续进一步研究奠定了基础。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U495
【图文】：

第二章单交叉口内部车辆调度基本策略逡逑第二章单交叉口内部车辆调度基本策略逡逑２．１交叉口车辆调度逡逑本文利用冲突点间隔模型实时优化控制中心计算和分配的预留信息。此种冲逡逑突点模型与Ｒｅｙ在飞机冲突方向研究的理论类似尽管飞机冲突间隔约束与逡逑道路车辆不同，但是其控制方法可以为解决道路冲突提供借鉴。此种方法不同于逡逑前人对于冲突点约束或者避撞控制的研宄，它能更加确保车辆安全。下图给出一逡逑种车辆在交叉口区域行驶时冲突点示意图。逡逑

图２－５时间周期与总延误关系图逡逑上图表明了时间周期Ｐ从２ｓ增大至８ｓ时，两种滚动优化策略下车辆的总延逡逑

１００逦３００逦５００逦７００逦９００逦１１００逦１３００逦１５００逦１７００邋１９００邋２１００邋２３００逦２５００逡逑Ｔｒａｆｆｉｃ邋Ｆｌｏｗ／（ｖｐｈ）逡逑图２－７交通流与总延误关系对比图逡逑１８逡逑

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本文编号：2796859