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基于车组的快速路合流区车辆协同控制策略研究
| 论文题名： | 基于车组的快速路合流区车辆协同控制策略研究 |
| 关键词： | 快速路合流区;智能网联自动驾驶车辆;车组;车辆协同;交通仿真;交通流 |
| 摘要： | 快速路入口匝道合流区是交通冲突、拥堵与事故的频发路段，是影响城市快速路安全、高效、快速通行的重要原因。智能网联技术的兴起为解决各种交通问题提供了新的手段。在混合交通流环境下，智能网联车辆（ConnectedandAutomaticVehicle,CAV）与人工驾驶车辆（HumanDrivingVehicles,HDV）并存。本文提出以CAV引导HDV的车组行驶策略，增加混合交通流的稳定性；面向匝道合流区多车协同目标，提出基于车组的快速路合流区车辆协同控制策略，提升合流区通行效率，增强车辆合流轨迹的平稳。本文主要工作内容如下： （1）车组行驶特性分析。提出以CAV为领航车，接收云端调控信息，引导后方一定数量的HDV，以多车成组的形式在道路上行驶的行驶策略。分别构建基于FVD(FullVelocityDifference)模型的HDV跟驰模型，与以前车信息为主的CAV跟驰模型。进行数值仿真验证车组策略的有效性和稳定性，并确定车组的有效规模。仿真结果表明，车组行驶策略能够降低交通扰动的影响和传递；车组的有效规模为成员车HDV不大于三辆，两辆HDV成员车为收益最佳规模。 （2）基于车组的快速路合流区车辆协同控制方法。设计控制策略的运行框架和实施流程。建立车辆空间轨迹和速度曲线，将二者耦合为合流区时空轨迹模型，以此为基础确定合流可行性判别条件。提出车组间隙适配模型，进行匝道合流区多车协同合流顺序优化并进行轨迹最优规划。 （3）基于SUMO的策略仿真实验。通过SUMO的Traci接口，运用Python进行二次开发，对策略进行仿真分析。通过对照实验，评价策略的有效性并分析CAV渗透率对车组协同控制的敏感性。仿真结果表明，控制策略下，匝道汇入量提升了23.70%，合流区通行量提升了11.68%；轨迹数据验证了策略的实施有助于车辆行驶轨迹的平滑和稳定，CAV渗透率在50%时，策略的效益最佳。 |
| 作者： | 熊康贝 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 吴文静 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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