自动驾驶汽车借道BRT车道行驶的干线协调效率研究
发布时间：2021-09-05 16:55
随着自动驾驶技术的越来越成熟,为了更好地发挥自动驾驶汽车的效用,有人提出来修建自动驾驶汽车专用车道。修建自动驾驶车道的方式主要有新建或者利用其他专用车道。本研究提出了自动驾驶汽车借道BRT专用车道行驶的方法。本研究首先使用元胞自动机模型,研究自动驾驶汽车和普通人工驾驶汽车的混合交通流问题,对自动驾驶汽车和普通人工驾驶汽车设置了不同的规则,通过时空图、流量密度图展示了自动车占比的变化对交通的影响,发现百分之百是自动驾驶汽车时,道路上的交通明显更畅通,通行能力更大,随着普通人工驾驶汽车占比的增加,通行能力降低,走停现象开始变得明显,自动驾驶汽车也很难发挥出自身优势。还考虑到了自动驾驶出现检测误差,人类驾驶出现判断误差的情形,研究了这种情况下的通行能力变化。之后尝试设置自动驾驶专用车道,发现在自动驾驶汽车占比较低时另外设置专用车道反而造成了一部分资源的浪费,这部分的结论为后文研究自动驾驶专用车道奠定了基础。在自动驾驶汽车占比较低时可以采取自动驾驶汽车借道其他专用车道行驶的方式作为过渡,本文基于此研究了自动驾驶汽车借道BRT车道行驶时的干线协调控制和运行效率问题。干线协调采用遗传算法进行配时方...
【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自动驾驶车辆测试事故报告案例
第1章绪论2管理策略，很多专家提出了建立自动车专用车道，防止人类驾驶员的一些犹豫、失误对无人驾驶汽车造成影响，同时也能防止自动驾驶汽车与穿过的行人发生冲突。同时为了获得更大的空间和更节能的自动驾驶车辆，很多研究人员也建议采用自动驾驶专用车队，自动驾驶汽车的很多好处，如减少拥堵和排放，在按照队列行驶时会有更好的效果[5]，在专用车道上，自动驾驶汽车可以以最小的安全距离和车头时距运行。图1.1自动驾驶车辆测试事故报告案例现在很多国家和地区已经开始进行无人驾驶的出租车和公交车的试点，如新加坡已经推出了自动驾驶出租车[6]，自动驾驶公交车预计将于明年实现[7]，如下图1.2所示。北京也计划在冬奥会举办之际推出自动驾驶公交[8]。乐观主义者预测，到2040年至2060年之间，自动驾驶汽车将足够可靠且价格合理，自动驾驶汽车可能会很普遍，可替代大多数人驾驶，为非驾驶员提供独立的机动性，减轻驾驶员压力和乏味，并能够解决拥堵，事故和污染问题[9]。因此如何给自动驾驶汽车设置自动驾驶专用车道是个迫在眉睫的问题。图1.2新加坡自动驾驶出租车和公交车
第1章绪论4图1.3自动驾驶车道概念图第二种方案的确更适合自动驾驶汽车的发展状况，并且更适合自动驾驶汽车的发展早期，预计在2030年之前，自动驾驶汽车都是以与普通人工驾驶汽车共存的模式发展，毕竟自动驾驶汽车的发展不是一蹴而就的，在自动驾驶汽车和普通人工驾驶汽车共存的时代，有效利用各种专用车道，为自动驾驶汽车提供新的的行驶场所也是更为合理的，也可以作为完全实现自动驾驶专车专用车道行驶的过渡方式。HOV车道在美国发展的较为成熟，但HOV车道并未在全球范围内广泛使用，对于中国来说，很多城市并没有HOV车道，仅有深圳有两条HOV车道，与HOV车道相对应的，中国的BRT车道使用范围更佳广泛。截止2015年，中国的BRT车道里程已达2991公里，在过去的十几年中国的BRT里程增长速度位列世界第一，总服务里程数仅次于巴西[11]。目前中国已经有36个城市拥有了BRT线路，截止2018年，全国共有BRT车辆9110辆。①BRT快速公交车道具有优先路权，一般有栏杆与其他普通人工驾驶汽车道分隔开来，倘若自动驾驶汽车在快速公交车道上行驶，可以减少与普通人工驾驶汽车的接触，将会有效降低事故率，防止人类驾驶员对自动驾驶汽车进行误判[12]，另一方面快速公交车道除了上下班高峰期会有较密的发车间隔外，其余时间有很大空余，常常看到一些机动车司机不遵守交通规则，到快速公交车道上行驶，现在快速公交车道一般在站台处会有超车道，这样自动驾驶车道在快速公交车靠站时也可以继续向前行驶，如下图1.4所示。①2018年交通运输行业发展统计公报。http://xxgk.mot.gov.cn/jigou/zhghs/201904/t20190412_3186720.html
【参考文献】：
期刊论文
[1]2022年自动驾驶公交将跑上北京街头[J]. 赵辉. 计算机与网络. 2019(03)
[2]我国建成首个自动驾驶封闭高速公路测试环境[J]. 智能城市. 2019(02)
[3]车路集成环境下BRT专用道时分复用的车路协作方法研究[J]. 董红召,凌越,刘冬旭,郭明飞. 中国工程科学. 2012(07)
[4]基于遗传算法的公交专用道交叉口实时信号控制[J]. 陈群,晏克非,冷杰. 计算机工程. 2006(07)
[5]基于车头时距的快速公交车辆交叉口信号优先[J]. 陈光勤. 交通与计算机. 2005(03)
本文编号：3385731
【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自动驾驶车辆测试事故报告案例
第1章绪论2管理策略，很多专家提出了建立自动车专用车道，防止人类驾驶员的一些犹豫、失误对无人驾驶汽车造成影响，同时也能防止自动驾驶汽车与穿过的行人发生冲突。同时为了获得更大的空间和更节能的自动驾驶车辆，很多研究人员也建议采用自动驾驶专用车队，自动驾驶汽车的很多好处，如减少拥堵和排放，在按照队列行驶时会有更好的效果[5]，在专用车道上，自动驾驶汽车可以以最小的安全距离和车头时距运行。图1.1自动驾驶车辆测试事故报告案例现在很多国家和地区已经开始进行无人驾驶的出租车和公交车的试点，如新加坡已经推出了自动驾驶出租车[6]，自动驾驶公交车预计将于明年实现[7]，如下图1.2所示。北京也计划在冬奥会举办之际推出自动驾驶公交[8]。乐观主义者预测，到2040年至2060年之间，自动驾驶汽车将足够可靠且价格合理，自动驾驶汽车可能会很普遍，可替代大多数人驾驶，为非驾驶员提供独立的机动性，减轻驾驶员压力和乏味，并能够解决拥堵，事故和污染问题[9]。因此如何给自动驾驶汽车设置自动驾驶专用车道是个迫在眉睫的问题。图1.2新加坡自动驾驶出租车和公交车
第1章绪论4图1.3自动驾驶车道概念图第二种方案的确更适合自动驾驶汽车的发展状况，并且更适合自动驾驶汽车的发展早期，预计在2030年之前，自动驾驶汽车都是以与普通人工驾驶汽车共存的模式发展，毕竟自动驾驶汽车的发展不是一蹴而就的，在自动驾驶汽车和普通人工驾驶汽车共存的时代，有效利用各种专用车道，为自动驾驶汽车提供新的的行驶场所也是更为合理的，也可以作为完全实现自动驾驶专车专用车道行驶的过渡方式。HOV车道在美国发展的较为成熟，但HOV车道并未在全球范围内广泛使用，对于中国来说，很多城市并没有HOV车道，仅有深圳有两条HOV车道，与HOV车道相对应的，中国的BRT车道使用范围更佳广泛。截止2015年，中国的BRT车道里程已达2991公里，在过去的十几年中国的BRT里程增长速度位列世界第一，总服务里程数仅次于巴西[11]。目前中国已经有36个城市拥有了BRT线路，截止2018年，全国共有BRT车辆9110辆。①BRT快速公交车道具有优先路权，一般有栏杆与其他普通人工驾驶汽车道分隔开来，倘若自动驾驶汽车在快速公交车道上行驶，可以减少与普通人工驾驶汽车的接触，将会有效降低事故率，防止人类驾驶员对自动驾驶汽车进行误判[12]，另一方面快速公交车道除了上下班高峰期会有较密的发车间隔外，其余时间有很大空余，常常看到一些机动车司机不遵守交通规则，到快速公交车道上行驶，现在快速公交车道一般在站台处会有超车道，这样自动驾驶车道在快速公交车靠站时也可以继续向前行驶，如下图1.4所示。①2018年交通运输行业发展统计公报。http://xxgk.mot.gov.cn/jigou/zhghs/201904/t20190412_3186720.html
【参考文献】：
期刊论文
[1]2022年自动驾驶公交将跑上北京街头[J]. 赵辉. 计算机与网络. 2019(03)
[2]我国建成首个自动驾驶封闭高速公路测试环境[J]. 智能城市. 2019(02)
[3]车路集成环境下BRT专用道时分复用的车路协作方法研究[J]. 董红召,凌越,刘冬旭,郭明飞. 中国工程科学. 2012(07)
[4]基于遗传算法的公交专用道交叉口实时信号控制[J]. 陈群,晏克非,冷杰. 计算机工程. 2006(07)
[5]基于车头时距的快速公交车辆交叉口信号优先[J]. 陈光勤. 交通与计算机. 2005(03)
本文编号：3385731
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