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智能网联汽车冲突区域协同通行方法
| 论文题名： | 智能网联汽车冲突区域协同通行方法 |
| 关键词： | 智能网联汽车;交通冲突区域;协同控制;行驶性能 |
| 摘要： | 交通冲突区域对于车辆的行车安全性、通行效率和燃油经济性等行驶性能有重要影响。在智能网联环境下，车-车通信、车-路通信技术可实现车与车、车与路侧单元之间的信息交互，使得多车协同控制成为可能，有助于提升车辆在冲突区域的行驶性能。本文主要研究匝道、有信号灯的交叉路口两种典型冲突区域场景。首先对每种场景的协同控制进行理论分析，然后通过仿真以及实验对所提出理论方法进行验证。本文的主要研究工作包括： （1）针对智能网联环境下的匝道合流场景，提出了一种中心式匝道合流多车协同控制方法。首先建立了匝道合流协同控制模型，并将其转化为优化问题，通过仿真验证了不同初始化条件下所提方法的可行性，并分析了多车系统的油耗。与其他方法仿真结果对比表明，本文提出的方法对不同初始条件下的合流场景都有较好的效果，并能显著提高匝道合流过程中车辆的燃油经济性，在真实道路场景中展现出较强的实用性。 （2）针对智能网联环境下的有信号灯的交叉路口场景，提出了一种基于V2I的交通信号优化方法。首先对预测优化问题进行分析，建立基于元胞自动机的交通流模型，采用遗传算法对优化问题进行求解，仿真结果表明，该方法可以减少平均时延和停车次数，从而提高交通效率；增大有效通信范围可以进一步减少平均停车次数。本文所提出的交通信号优化方法在实际应用中可有效地提高车辆在交叉口的通行效率，解决冲突区域的交通安全、经济性等问题，具有较高的应用价值。 （3）针对匝道协同控制算法，基于三辆可编程无人地面车辆（UGV，Unattended Ground Vehicle）搭建的协同控制平台，进行了实车验证。首先介绍了平台的软硬件配置及其性能特点，针对实车进行了参数辨识以得到准确的车辆动力学模型，最后进行了实车试验并分析试验结果。试验结果表明，在匝道协同控制算法作用下，车辆顺利完成了合流，验证了本文提出的匝道协同控制算法的有效性。 |
| 作者： | 胡子牛 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 江浩斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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