车路协同环境下城市道路车辆生态驾驶策略研究

发布时间：2017-08-20 13:06

  本文关键词：车路协同环境下城市道路车辆生态驾驶策略研究

  更多相关文章： 交通运输工程 城市道路 车路协同 生态驾驶策略 道路试验 VISSIM

【摘要】：随着汽车工业的迅猛发展,我国汽车保有量激增,为人们出行带来了极大便利,但随之带来的交通拥堵、能源消耗、排放污染等问题越来越严重,这也得到了越来越多的学者和研究人员关注和重视。在长期的研究中发现,影响交通系统能源消耗的因素很多,驾驶员的驾驶行为是其中的重要因素之一,生态驾驶行为能够带来燃油消耗和排放污染大量减少的效果。随着技术的不断发展,越来越多的现代技术和设备被广泛应用于交通系统,为交通系统良性发展提供了重要保证,车路协同技术就是其中的重要代表之一。车路协同技术是基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取,实现车辆与基础设施智能协同,达到优化资源等目的的技术。利用车路协同技术,建立适应驾驶员实际操作的生态驾驶策略,使驾驶员根据系统获取的交通信号灯信息和策略进行驾驶,将获得较明显的节约燃油、减少排放的效果。本文在分析和总结国内外现有生态驾驶策略的基础上,利用试验数据、BP神经网络、VISSIM仿真等,建立了适应驾驶员实际操作的生态驾驶策略模型。本文的主要研究内容如下:1)综合分析国内外基于车路协同技术的生态驾驶策略研究成果,进行了基于驾驶员实际操作的生态驾驶策略研究,并完成了实车试验数据采集。然后对采集的试验数据进行处理与分析,为进一步的研究提供数据支撑。2)建立了基于BP神经网络的车速预测模型。利用试验数据对模型进行训练,对所选试验方案进行预测,获得相应的实车驾驶策略。3)利用曲线拟合与积分运算得到生态驾驶方案。对实车驾驶策略进行曲线拟合与积分运算,得到每种试验方案对应的一种或多种生态驾驶方案。4)建立生态驾驶策略模型,得到生态驾驶策略。根据曲线拟合所得到的v-t曲线,分析车辆状态、信号配时的关系建立生态驾驶策略模型;利用VISSIM对生态驾驶方案进行仿真,比较各方案的燃油消耗量,从而获得最佳生态驾驶策略。生态驾驶策略的选择原则如下:若只有一种驾驶方案,此方案便是该试验方案的生态驾驶策略;若有多种驾驶方案,将燃油消耗量最少、匀速行驶时间最长的驾驶方案作为该种情况下的生态驾驶策略。本文通过对驾驶员的实车驾驶策略进行分类与处理,建立车路协同环境下基于驾驶员实际操作的生态驾驶策略,为驾驶员驾驶策略选择提供有效的辅助,为生态出行、绿色驾驶奠定理论基础。
【关键词】：交通运输工程 城市道路 车路协同 生态驾驶策略 道路试验 VISSIM
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6;U495
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状分析12-14
• 1.2.1 基于车路协同技术的生态驾驶策略研究现状12-13
• 1.2.2 生态驾驶策略的车辆速度控制方式13-14
• 1.2.3 研究现状总结14
• 1.3 主要研究内容14-17
• 第2章 车路协同理念下城市路口实车试验数据采集17-33
• 2.1 试验目的及思路17
• 2.1.1 试验目的17
• 2.1.2 试验思路17
• 2.2 驾驶策略初判模型17-19
• 2.2.1 驾驶策略初判模型的算法18-19
• 2.2.2 驾驶策略初判模型的建立19
• 2.3 试验平台的搭建19-22
• 2.3.1 试验平台19-21
• 2.3.2 试验路段的选取21
• 2.3.3 试验人员及分工21-22
• 2.4 试验方案及步骤22-26
• 2.4.1 试验方案22-24
• 2.4.2 驾驶策略初判24-26
• 2.4.3 试验步骤26
• 2.5 试验数据的处理与分析26-31
• 2.5.1 车速数据的处理与分析27-30
• 2.5.2 油耗数据的处理与分析30-31
• 2.6 本章小结31-33
• 第3章 基于BP神经网络的车速预测模型33-43
• 3.1 BP神经网络概述33-35
• 3.1.1 BP神经网络定义33
• 3.1.2 BP神经网络结构33-34
• 3.1.3 BP神经网络训练过程34-35
• 3.2 基于BP神经网络的车速预测模型结构参数确定35-38
• 3.2.1 输入层节点的确定35-36
• 3.2.2 输出层节点的确定36
• 3.2.3 传递函数及训练函数的选择36-37
• 3.2.4 隐含层及其节点数的确定37
• 3.2.5 学习速率的确定37-38
• 3.3 基于BP神经网络的车速预测模型的训练及预测38-41
• 3.3.1 模型训练38-40
• 3.3.2 车速预测40-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 车路协同环境下生态驾驶策略的研究43-83
• 4.1 生态驾驶策略模型43-45
• 4.1.1 建立生态驾驶策略模型的思路43-44
• 4.1.2 生态驾驶策略模型的建立44-45
• 4.2 模型计算45-72
• 4.2.1 曲线拟合与积分计算46-70
• 4.2.2 生态驾驶方案70-72
• 4.3 驾驶策略的仿真分析72-80
• 4.3.1 仿真软件的选择72-73
• 4.3.2 仿真模型的建立73-74
• 4.3.3 仿真试验及数据处理与分析74-80
• 4.4 生态驾驶策略80-82
• 4.5 本章小结82-83
• 第5章 全文总结与展望83-85
• 5.1 全文总结83-84
• 5.2 研究展望84-85
• 参考文献85-89
• 作者简介及科研成果89-91
• 致谢91

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本文编号：706763