交通擁堵問題日益嚴峻,極大制約了道路交通運行效率。事實上,車輛運行效率在一定程度上可以歸結(jié)為車路協(xié)同和交通演化問題。因此,以車路協(xié)同行駛建模與控制為切入點有助于更深入地研究交通效率提升的內(nèi)在機制。借助新興的信息和控制技術,以信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)深度融合為技術手段,充分利用交通信息系統(tǒng)對交通物理系統(tǒng)的刻畫與指導作用,可實現(xiàn)交通信息系統(tǒng)和交通物理系統(tǒng)的交互循環(huán)反饋,有望為解決交通效率提升問題提供新的視角和有效方法。論文從交通信息物理系統(tǒng)（T-CPS）視角出發(fā),以應用于高速道路、快速路、城市道路的典型車路協(xié)同行駛問題為突破點,圍繞道路通行效率提升的交通建模和控制策略展開研究。針對高速道路的自主車輛隊列行駛系統(tǒng),研究T-CPS車輛動力學建模和考慮故障容錯控制的自主車輛隊列控制策略;針對快速路的車車協(xié)同跟馳系統(tǒng),研究考慮連續(xù)歷史速度差信息的車車協(xié)同跟馳模型;針對城市道路的近信號控制區(qū)車路協(xié)同控制問題,研究基于模型預測控制的車路協(xié)同可變限速控制策略;論文的研究工作主要從以下三個方面展開:（1）針對高速道路,研究自主車輛隊列行駛下的車路協(xié)同的運行機制和控制策略。從交通信息物理融合角度出發(fā),建立考慮車輛... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

車路協(xié)同系統(tǒng)的概念圖

3 基于 T-CPS 車輛動力學建模的自主隊列故障容錯控制v g tT i T. (3自動變速器的輸出軸扭矩(vT )計算如公式(3.16)所示，其中gi 為傳動比。pT 輪轉(zhuǎn)矩和渦輪轉(zhuǎn)矩，p 和t 為泵輪轉(zhuǎn)速和渦輪轉(zhuǎn)速。換檔規(guī)律是指兩檔位間自動換檔時刻隨著控制參數(shù)變化的規(guī)律, 確定什么規(guī)律, 將直接影響車輛的動力性和經(jīng)濟性, 是自動變速器的關鍵技術之一據(jù)工程經(jīng)驗選用了一款 5 檔自動變速器，該變速器的換擋規(guī)律曲線如圖 3圖中虛線表示降檔，實線代表自動變速器升檔，其中2 1表示自動變速 2 降低到 1 檔，1 2表示車輛檔位由 1 檔升高到 2 檔，其他檔位切換曲推。車輛行駛過程中，自動變速器會根據(jù)設定的換擋規(guī)律、車輛當前檔實際開度、車速等參數(shù)，實時動態(tài)調(diào)整車輛檔位。

而自主車輛隊列行駛則是CACC技術的進一步提升，在CACC控制技術基礎之上引入了更多傳感系統(tǒng)和復雜的參數(shù)控制，可以使車輛之間的時距更短，如圖3.10所示[125]。在自主車輛隊列行駛系統(tǒng)中有領航車(Lead Vehicle)和跟隨車(Follow Vehicle)兩種角色，領航車一般有經(jīng)驗豐富的駕駛員操作，跟隨車一般為自動駕駛車輛[126]。自主車輛隊列行駛涉及到了車輛控制、V2X通信、位置檢測、駕駛環(huán)境辨識、車輛控制等技術。ACC控制的控制過程中，由于車輛之間保持較遠的距離，因此可以允許控制系統(tǒng)具有一定的響應滯后和延遲。CACC控制中增加了短程通信技術，車輛可以獲得更多的信息，通過信息的獲取可以彌補車輛控制系統(tǒng)或機械系統(tǒng)一定的滯后，進一步縮短跟車時距。在自主隊列行駛條件下，車輛之間距離可能更近(3m到4m)，因此必須要通過車輛控制、信息融合、高效計算等多種手段解決系統(tǒng)故障、響應滯后、頻繁控制等問題。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于DSRC-ETC的福建高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的設計[D]. 邱勁.北京郵電大學 2011
[3]汽車安全自動保護系統(tǒng)主動避撞設計與實現(xiàn)[D]. 王凱.湖南大學 2010
[4]智能車自主駕駛控制系統(tǒng)研制與試驗[D]. 馬育林.武漢理工大學 2010
[5]智能交通系統(tǒng)（ITS）體系框架開發(fā)方法研究[D]. 劉冬梅.北京工業(yè)大學 2004



本文編號：3425799