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网联车辆专用车道车辆协同控制策略研究
| 论文题名： | 网联车辆专用车道车辆协同控制策略研究 |
| 关键词： | 专用车道;网联车辆;车辆编队;协同控制;车道效率;队列稳定性 |
| 摘要： | 随着汽车产业智能化、网联化、自动化水平提高。车辆在联网后存在自动驾驶和人工驾驶两种异质车辆混行导致通行效率下降的问题。对此提出网联车辆专用车道分隔两种异构车流提高运行效率的管理措施。而当前研究仅考虑车道使用对象自动驾驶车辆，未能考虑自动驾驶发展中不同自动化级别车辆间的兼容性。本文通过对专用车道设置和运行管理要素分析，基于网联车辆市场渗透率达到专用车道设置阈值后对车辆进行编队进一步提高车道效率的思路，对网联车辆在专用车道上协同编队策略进行研究，最后利用SUMO对提出的网联车辆专用车道运行效率进行评价，为未来设置网联车辆专用车道管理提供理论依据。 本文首先从车辆自动化等级和车辆联网通信水平两个方面对网联车辆进行定义，并给出网联车辆专用车道基本类型和适用条件。基于专用车道的设计形式和车道运行管理要素分析，给出研究的车道设置基本形式和车道通行效率影响要素框架。明确车联网环境车辆控制的基本形式，对车辆编队如何影响专用车道效率进行分析。 然后在专用车道运行效率和编队性能分析基础上，对网联车辆编队问题进行分析，明确网联车辆编队的特性，确定车辆编队控制策略，按照基础车道条件划分车辆控制区域，制定车辆仿真生成和编队规则，提出两种网联车辆在固定市场渗透率下车辆具体占比不同对应的协同控制策略。进而基于前景理论建立网联人工驾驶员协同行为判定建模，对实际驾驶过程中跟驰和换道模型进行修正，分析其与自动驾驶车辆的交互行为，建立两者协同的队列交互策略，给出车辆交互控制过程计算方法，此外提出车辆队列在车道上运行稳定性和效率的评价方法。 最后利用SUMO+Veins仿真软件对提出的车道管理策略和编队策略进行验证。结果显示网联车辆专用车道在市场渗透率达到30%后设置能够发挥其效用，达到45%后车道性能出现下降，主要体现在车辆平均运行速度开始出现转折，此后按照50%市场渗透率下车辆编队在专用车道行驶仿真，道路整体通行效率提升是未设置专用车道58.8%左右。 |
| 作者： | 王刚 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 章锡俏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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