【摘要】：隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,各大城市汽車保有量劇增,在方便人們出行的同時也帶來了交通擁堵、環(huán)境污染等一系列的問題,嚴重制約城市化發(fā)展。智能交通系統(tǒng)(ITS)的出現(xiàn)為解決道路交通問題提供了新的思路,而路徑規(guī)劃算法正是智能交通系統(tǒng)中交通誘導子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),可以緩解交通壓力并提高道路利用率。本文針對城市道路網(wǎng)中交通控制信號影響下的車輛路徑規(guī)劃進行了研究,論文具體研究內(nèi)容如下:首先,論文基于城市交通的現(xiàn)狀和智能交通系統(tǒng)的發(fā)展闡述了本文的研究背景和意義,從考慮信號交叉口的路徑規(guī)劃和車輛的節(jié)能駕駛兩個方面對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析,并簡要介紹了路徑規(guī)劃以及節(jié)能駕駛的基本原理。其次,以浮動車數(shù)據(jù)平臺的方法來獲取路網(wǎng)中各路段的車輛平均行駛速度,進而計算出路段通行時間�；趦蓱B(tài)連續(xù)時間馬爾科夫鏈規(guī)律轉(zhuǎn)變的特征,構(gòu)建了交通信號燈穩(wěn)態(tài)概率轉(zhuǎn)換模型。然后基于車路協(xié)同環(huán)境下對信號交叉口處的車輛進行車速引導,建立了信號交叉口車輛加速通過模型,進一步考慮了車輛加速的前提條件,即車頭時距的確定。同時以車輛加速通過交叉口來考慮綠燈時間的延長,以此構(gòu)建車輛快速通過交叉口的等待時間模型,結(jié)合A*算法,提出考慮快速通過信號交叉口的拓展A*算法。再次,介紹了城市工況的特征,提出了信號交叉口車輛節(jié)能駕駛通過模型,可讓駕駛員針對不同的信號燈相位采取相應(yīng)的操作方式,從而減少停車怠速時間以節(jié)約車輛能耗�；谇懊嫣岢龅慕煌舾怕兽D(zhuǎn)換模型和車輛通過信號交叉口的節(jié)能駕駛模型,進一步將信號燈周期時長劃分為綠燈通行段、紅燈加速段、紅燈怠速段、紅燈減速段四個部分。結(jié)合分段概率及其通行油耗,計算出車輛通過信號交叉口的平均油耗。以能耗最優(yōu)為目標,將路段通行能耗和車輛通過信號交叉口的能耗相加作為總能耗,結(jié)合A*算法,提出了城市道路網(wǎng)中考慮交通信號燈及能耗影響的最優(yōu)路徑規(guī)劃算法。最后,通過OpenStreetMap和SUMO軟件對考慮信號交叉口延時的路徑規(guī)劃算法進行了仿真分析,通過實車測試對考慮交通燈及能耗影響下的路徑規(guī)劃算法進行了驗證,并對仿真和實驗結(jié)果進行了分析。
【學位授予單位】：長沙理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U491
【圖文】：

ｍＳ圖２．２車速與油耗曲線圖逡逑濟性速度行駛逡逑程中，隨著車速的增大車輛所受的空氣阻力會急劇增大，會大和油耗的上升。如圖２．２所示，從車輛平均速度與油耗的

圖２．３節(jié)能駕駛車速引導示意圖逡逑如圖２．４所示，當車輛駛近信號交叉口時，根據(jù)交通信號燈的當前相位可分為以下逡逑

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本文編號：2735478