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停走交通环境下基于车间通信的协作式绿色驾驶策略研究
| 论文题名： | 停走交通环境下基于车间通信的协作式绿色驾驶策略研究 |
| 关键词： | 停走交通;车间通信;驾驶策略;快速傅里叶变换 |
| 摘要： | 停走交通是公路交通网络受到诸如道路瓶颈、交通事故、天气变化、特殊事件、政府管制、驾驶习惯等因素的影响而产生的交通流量周期性波动现象。车辆在停走交通环境下行驶时，会频繁经历加速和减速过程，这些过程会增加车辆行驶时所产生的废气排放和燃油消耗。研究和应用绿色驾驶策略，通过向驾驶员提供适当的建议速度，可以使车辆在停走交通环境下以较为平稳的速度行驶，从而降低车辆的废气排放和燃油消耗。 本文在车辆跟驰模型和排放模型的基础上，研究用于在停走交通环境下平滑车辆速度波动的绿色驾驶策略。本文的主要工作内容如下： 对常见的车辆跟驰模型和排放模型进行了分类归纳，并分析了它们的特点。针对本文的研究问题，选取了安全距离模型和微观排放模型作为研究的基础模型，分别用于对车辆跟驰行为的描述和对车辆废气排放、燃油消耗量的计算。 设计了基于车间通信的协作式交通波动平滑建议速度算法。首先，通过分析Newell跟驰模型，建立了在停走交通中描述车辆跟驰行为的方法，从中导出了车辆安全限制速度计算公式和车辆紧随的判定公式。然后，利用快速傅里叶变换，提取前车在停走交通环境下行驶的车辆速度波动周期，从而获得前车的一周期平均速度。最后，算法经过动态跟随、指数平滑、车间协作等计算步骤，实时提供适当的建议速度，指导驾驶员以更平稳的速度驾驶车辆向前行驶。基于真实交通数据的仿真实验的结果表明，算法能有效平滑交通波动对车辆行驶速度造成的影响，并显著降低车辆的废气排放和燃油消耗。 通过对车辆在跟驰情况下的制动过程的分析，将制动减速度作为车辆的关键性能参数引入算法并对算法进行改进，解决了算法存在的向驾驶员给出不合理制动建议的问题。这一改进在提高车辆行驶的安全性的同时，降低了算法对车辆的制动减速度的要求，并获得了更好的车辆速度平滑效果。 |
| 作者： | 孙健聪 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 王东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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