原文传递
考虑预期效应的跟驰模型的建模及其反馈控制分析
| 论文题名： | 考虑预期效应的跟驰模型的建模及其反馈控制分析 |
| 关键词： | 交通拥堵;交通流;跟驰模型;反馈控制;控制理论 |
| 摘要： | 步入21世纪后，随着城市化进程加速城市规模不断增大，居民的生活水平大幅度提高，生活节奏也越来越快。随之而来的就是机动车的急剧增长，这促进了交通需求的增加，但总体上交通设施的发展慢于交通需求的增长，从而导致了交通拥堵。日益严重的交通拥堵造成了交通事故、环境污染、噪声污染等问题，这些问题又影响了人们的生活、工作和学习。交通拥堵问题目前是我国许多城市尤其是大城市面临的共同难题，成为制约城市经济发展的瓶颈。因此，分析交通拥堵的本质，解决交通问题成为众多学者专家的研究热点，他们提出了宏观、微观、介观的交通流模型来分析研究交通流，达到缓解交通拥堵的目的。 本文主要基于Bando等人提出的最优速度模型和姜锐等人提出的全速度差模型，考虑影响交通流的不同因素，提出了三个改进的跟驰模型，再通过控制理论方法分析交通流稳定的条件；最后，用matlab进行数值模拟进一步研究考虑的因素对交通稳定性的影响，验证理论分析的结果。主要内容如下：第一，实际交通中，司机的驾驶行为会受到过去交通信息的影响；在智能交通系统下，当前车可以通过获得的前面多辆车的实时交通信息来调整驾驶行为。基于以上两点，提出了同时考虑司机记忆和多前车平均速度的跟驰模型，理论分析和数值模拟得到司机记忆对交通流稳定性起到消极的作用，而多前车平均速度控制项可以有效提高稳定性，达到缓解交通拥堵的目的。第二，基于道路的弯道特性，以及行车过程中驾驶员都希望能尽可能地避免频繁的加减速来达到平稳驾驶，提出了在弯道上考虑驾驶员对平稳驾驶期望的跟驰模型。研究结果表明弯道半径和摩擦系数的增大会降低交通流的稳定性，而速度差控制项对稳定性是起到积极的作用。第三，基于车辆可通过获得的前车的电子节气门角度调整自己的电子节气门来控制加速度，提出了在弯道上考虑电子节气门角度的跟驰模型。结果表明增大弯道半径和摩擦系数不利于交通流的稳定，而电子节气门角度差可以提高稳定性，并减少系统油耗。 |
| 作者： | 孙雨晴 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 程荣军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 宁波大学 |
| 学位年度： | 2020 |
检索历史
应用推荐
