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车联网环境下施工区交通流轨迹优化研究
| 论文题名： | 车联网环境下施工区交通流轨迹优化研究 |
| 关键词： | 智能交通;施工区;混行车流;网联车辆;轨迹优化;元胞自动机理论 |
| 摘要： | 施工区通行缓慢，拥堵及延误等问题频发，车联网技术作为一种能提高车辆通行效率、减少拥堵的新兴技术逐渐得到人们关注，但是在网联车发展过程中网联车与普通车混行造成交通流复杂多变的问题一直是研究重点，解决网联车与普通车协同行驶及轨迹问题，将提高车辆通行效率，保障车辆行驶安全。 本文首先介绍车辆跟驰模型以及换道模型的研究现状，分析了施工区域的组成部分和施工区对于交通流的影响。通过对元胞自动机理论的详细分析，针对施工区域车辆换道现象进行了建模，建立了施工区不同区域内混行车流的换道意图规则。针对网联车行驶特点，根据车距采集及间隔排序算法建立了在通讯区域内的预期变道模型和施工区域的强制变道模型。最后采用MATLAB软件对模型进行仿真，对得到的结果进行分析，验证了网联车在提高车辆通行能力、提高车辆平均速度及降低走行时间等方面的有效性。同时显示了不同车辆换道点随着混行比例不同发生的变化，根据得到的结果提出了对网联车今后发展的建议。 根据车车通信和车路通信的特点，给出了施工区纯网联车辆运行路径的两阶段优化算法。第一阶段，采用演化策略算法，对施工区内的网联汽车通过车辆顺序进行了求解，得到了不同的车辆通过顺序和最短行驶时间的下限。第二阶段，将控制区域分为离散的换道区间，根据不同的车辆通过顺序，利用改进的元胞自动机模型进行车辆轨迹求解。最后，分别对比优化前后的车辆通行轨迹及交通拥堵情况，验证了算法的有效性。算法求解结果显示，该算法可以对交通流进行优化，能降低交通堵塞，提高施工区域的交通效率。 |
| 作者： | 张思琦 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 陈玲娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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