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自动驾驶车辆交叉口协调控制策略
| 论文题名： | 自动驾驶车辆交叉口协调控制策略 |
| 关键词： | 自动驾驶;城市道路;通行能力;控制策略;交叉路口 |
| 摘要： | 交叉口是城市道路交通的重要组成部分，具有疏散车流及疏导人流的作用，同时也是阻碍城市道路通行效率提升，制约城市道路通行能力增加的瓶颈之处。随着私家车数量的迅速增加，城市道路交叉口的运行状况堪忧，特别是在车流量较大、交通组成复杂的交叉口，交通拥堵屡见不鲜，交通事故亦常有发生。智能车路协同系统的出现使得自动驾驶车辆在通过交叉口时，车辆间发生信息交互，采用集中控制的方式，按照一定的通行规则，自动避免交通冲突，无障碍通过交叉口。从而有效缓解交通拥堵，减少交通事故，提高通行效率，增大通行能力。 本文主要研究的是自动驾驶车辆在交叉口的协调控制策略，该策略包括构建自动驾驶车辆优先通行规则库、自动驾驶车辆路段控制模型及自动驾驶车辆交叉口协调控制算法。本文研究对象均为自动驾驶车辆，行驶至交叉口的车辆均受到中央协同控制器的集中控制。以“可控间隙”理论为基础，将研究区域分为路段控制区、协调控制区和核心冲突区。通过设定自动驾驶车辆在核心冲突区的目标位置，构建自动驾驶车辆优先通行规则库。 当自动驾驶车辆通过路段控制区时，根据其启动及行驶过程的特点，构建同步启动模型和车队合并模型。将车辆进入协调控制区域的状态进行初始化，使车辆以车队的形式行驶，保持车队行车间隔相同，速度相等，即消除车辆进入协调控制区域的随机性，简化后续算法设计及模型构建的复杂度。 当自动驾驶车辆通过协调控制区域时，通过车路协同技术，将信息传送至中央协调控制器进行集中式处理，当预测到交叉口内的自动驾驶车辆即将发生冲突时，依据本文构建的车辆优先通行规则库，改变即将发生冲突的车辆的运行速度，合理安排自动驾驶车辆的通行顺序，实现车辆冲突消解，保障车辆安全、高效地通过交叉口。 因此，从微观层面上讲，本论文提出的通行规则及交叉口协调控制算法，将为交叉口控制方式提供新的途径，为车辆在交叉口的通行开辟新的领域；从宏观层面上讲，也为自动驾驶车辆未来的发展及普及提供理论依据和基础支撑，为未来的城市交通管理模式提供借鉴等。 |
| 作者： | 冯琦 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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