论文部分内容阅读
如今智能交通技术的发展为人们的出行带来了诸多便利,随着通信技术、传感器技术等前沿技术的发展,车车、车路间的信息交互变得更加实时、高效,使得车路协同系统成为当前智能交通研究的热点。对于道路交通系统来说,交叉口是城市路网的“咽喉”,如何利用车路协同技术实现交叉口处安全、高效的通行也是车路协同技术的研究重点。相比无信息交互的实际运行车辆和交通基础设施,车路协同系统最大的特点在于提供了车-路、车-车之间运行和控制信息的交互可能。针对这一变化,本文在车路协同技术条件下,以保障行车安全,消解交叉口行车冲突为目标,对交叉口处的车辆通行方法进行了研究,可以提高车辆在交叉口的通行效率。具体研究工作如下:首先搭建基于车路协同技术的交叉口协调系统框架,对智能车载系统、智能路侧系统及通信协议和策略进行了分析;分析了常见交叉口中的机动车之间的冲突,考虑车辆的刹车距离和通讯及人体反应造成的时间延误,计算交叉口控制模型介入的触发距离;考虑到实际驾驶中跟驰过程前后多车运动状态对跟驰行为的影响,在全速度差模型的基础上提出了改进全速差模型。其次,为了提高交叉口处的通行效率,考虑交叉口处流量的大小,设计了两种车辆通行方法:针对流量较小的情况,设计了以交叉口总延误为优化目标的车速引导模型,对车辆加、减速的控制,可以使车辆在交叉口通行中不停车,“穿插”通过交叉口。针对流量较大的情况,以现有的交叉口信号灯配时方法为基础,以交叉口总延误和停车次数为优化目标设计了采用“虚拟信号控制”的走-停式的通行方法。最后,构建了基于Q-Paramics和VC++联合的车路协同环境下交叉口车辆通行仿真平台,利用VC++对上文所建立模型的编程实现,通过Q-Paramics的API接口实现对车辆的控制,同时对本文所提出的改进跟驰模型和交叉口控制模型的有效性进行验证。