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1、學校代碼:密級:公開七、又避乂華碩士學位論文車路協(xié)同系統(tǒng)中無信號交叉口優(yōu)化控制方法研究作者姓名鄭子茹學科專業(yè)交通信息工程及控制指導教師蔡伯根教授培養(yǎng)院系電子信息工程學院二零一五年三月碩士學位論文車路協(xié)同系統(tǒng)中無信號交叉口優(yōu)化控制方法研究作者:鄭子藥導師:蔡伯根北京交通大學年月學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解北京交通大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,提供閱覽服務,并釆用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。學??梢詾?/p>
2、存在館際合作關(guān)系的兄弟高校用戶提供文獻傳遞服務和交換服務。保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明)簽字日期:■年》月日學校代碼:密級:公開北京交通大學碩士學位論文車路協(xié)同系統(tǒng)中無信號交叉口優(yōu)化控制方法研宄作者姓名:鄭子茹學號:導師姓名:教授:蔡伯根職稱學位類別:工學學位級別:碩士學科專業(yè):交通信息工程及控制研究方向:智能交通北京交通大學年月致謝本論文的工作是在我的導師蔡伯根教授的悉心指導下完成的,蔡伯根老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和科學的工作方法給了我極大的幫助和影響。蔡伯根老師悉心指導我們完成了實驗室的科研工作,在學習和生活上都給與了我很大的關(guān)心和幫助,在此衷心感謝兩年多
3、以來蔡伯根老師對我的關(guān)心和指導上官偉副教授、王劍副教授、王忠立副教授、劉江副教授對我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見,在此向四位老師表示衷心的謝意。在實驗室工作及撰寫論文期間,實驗室柴琳果師兄、李四輝師兄給予了我許多的幫助與建議,為我在碩士研宄生期間的學習提供了極大的幫助,在此向師兄表示由衷的感謝;實驗室的楊森、王叢叢、張家銘、劉朋慧、郭弘倩等同學也對我論文中的相關(guān)研究工作給予了熱情幫助,與他們相處的兩年時間里,大家相互鼓勵、幫助,讓我充分體會到了分享和團隊合作的快樂,這將是我人生經(jīng)歷中一筆寶貴的財富,在此向他們表達我的感激之情。特別感謝我的家人,他們的理
4、解和支持使我能夠在學校專心完成我的學業(yè),他們的鼓勵和幫助是我求學生涯及人生道路上最堅實的精神后盾,我愿與他們分享我取得的每一點進步所帶來的喜悅。謹以此文獻給我含辛茹苦的父母,祝雙親身體健康,萬事如意。摘要摘要車路協(xié)同系統(tǒng)是通過出行者、智能車載設備以及智能路側(cè)設備三者之間實時、高效的信息交互來達到保障交通系統(tǒng)行車安全、提高通行效率的目的,是目前道路交通領域的研究熱點,也是未來智能交通的發(fā)展方向。交叉口是影響交通系統(tǒng)安全與效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是車路協(xié)同需要研宄的關(guān)鍵問題之一。無信號交叉口是常見的交叉口類型,但此類交叉口常存在路段內(nèi)車速較快、視野狹窄等因素,使得駕駛員不
5、能準確預測沖突車輛的具體位置及到達時間,從而導致其交通事故發(fā)生率高、通行效率低,因此解決無信號交叉口的安全和效率問題己成為迫在眉睫的交通需求。本文就車路協(xié)同系統(tǒng)中的無信號交叉口優(yōu)化控制方法展開研宄。論文基于車路協(xié)同系統(tǒng)的技術(shù)特點、無信號交叉口可接受間隙理論及道路使用權(quán)理論,設計了無信號交叉口控制系統(tǒng),制定了車輛和路側(cè)設備以及車輛和車輛之間的信息交互策略,確定了無信號交叉口的基本控制流程。論文針對交叉口通行效率問題,在保證車輛安全的前提下,設計了適應于不同交通流量的兩種無信號交叉口優(yōu)化控制方法:(設計了適用于交通負載較大的基于車速引導的無信號交叉口優(yōu)化控制方法。該
6、方法保留了傳統(tǒng)信號控制用相位保證車輛安全的思想,利用速度引導模型及交叉口控制優(yōu)化模型對虛擬信號配時進行優(yōu)化,并將之轉(zhuǎn)換為速度引導信息及路權(quán)信息發(fā)送給車輛。試驗證明,該方法不僅能夠解決信號交叉口“兩難區(qū)”問題,還可以在保證車輛安全的前提下提高交叉口的通行效率。(設計了適應于交通負載較小的基于的無信號交叉口優(yōu)化控制方法。該方法為了使交叉口交通資源被最大限度的利用,使車輛能夠按其到達時間穿插通過交叉口,利用時延網(wǎng)對車輛通過交叉口的過程進行建模,并依此建立交叉口車輛最快消散目標函數(shù),采用遞歸方式求解車輛最優(yōu)通過序列。試驗證明,該方法在車流負載較小的情況下能夠在保證安全的
7、同時,獲得很好的通行效率。論文利用己有的車路協(xié)同系統(tǒng)仿真平臺預留接口,設計了基于的無信號交叉口控制聯(lián)邦,該聯(lián)邦具有數(shù)據(jù)接收、處理及統(tǒng)計功能,為方法驗證提供了有力的測試平臺。在該平臺上,驗證了本文所設計的兩種無信號優(yōu)化控制方法的有效性,達到了論文預期的開發(fā)要求。關(guān)鍵詞:車路協(xié)同系統(tǒng)(無信號交叉口;道路使用權(quán);車速引導;時延網(wǎng)(ABSTRACTABSTRACTIntelligentvehicleinfrastructurecooperativesystems(I-VICS)ensuretrafficsafetyandimproveefficiencybytherea
8、l-timeinform