智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下交叉口車路協(xié)同優(yōu)化方法

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意義 2
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.4 本書主要內(nèi)容 8
1.5 章節(jié)結(jié)構(gòu) 10
參考文獻(xiàn) 11
第2章 信號(hào)交叉口自動(dòng)駕駛車速控制方法 16
2.1 信號(hào)交叉口的交通流特性 16
2.2 基于交通波理論的信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度預(yù)測(cè) 19
2.2.1 交通波理論 19
2.2.2 信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度預(yù)測(cè) 20
2.3 單點(diǎn)信號(hào)交叉口的自動(dòng)駕駛車速控制方法 22
2.3.1 車速控制系統(tǒng)架構(gòu) 22
2.3.2 車速控制方法 23
2.3.3 目標(biāo)車速的確定及速度調(diào)整方法 26
2.4 連續(xù)信號(hào)交叉口的自動(dòng)駕駛車速控制方法 29
2.4.1 車速控制系統(tǒng)架構(gòu) 29
2.4.2 車速控制方法 31
2.4.3 車速調(diào)整方法 34
2.5 基于多智能體的信號(hào)交叉口仿真環(huán)境搭建及仿真分析 37
2.5.1 道路和交叉口 39
2.5.2 車輛智能體 40
2.5.3 仿真場(chǎng)景標(biāo)定 40
2.5.4 實(shí)時(shí)信息的采集 42
2.5.5 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 43
參考文獻(xiàn) 56
第3章 單點(diǎn)信號(hào)交叉口可變車道設(shè)計(jì)及交通信號(hào)協(xié)同優(yōu)化方法 58
3.1 可變導(dǎo)向車道及信號(hào)自適應(yīng)設(shè)計(jì) 58
3.1.1 可變導(dǎo)向車道設(shè)置條件分析 59
3.1.2 交叉口信號(hào)自適應(yīng)設(shè)計(jì) 60
3.2 可變車道及信號(hào)配時(shí)協(xié)同控制優(yōu)化模型 65
3.2.1 問(wèn)題場(chǎng)景 65
3.2.2 變量定義 67
3.2.3 目標(biāo)函數(shù) 68
3.2.4 約束條件 70
3.2.5 動(dòng)態(tài)優(yōu)化 72
3.2.6 模型求解 75
3.3 基于多智能體的仿真環(huán)境搭建及仿真分析 82
3.3.1 道路和交叉口 83
3.3.2 車輛智能體 83
3.3.3 仿真場(chǎng)景標(biāo)定 84
3.3.4 實(shí)時(shí)信息的采集 85
3.3.5 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 86
參考文獻(xiàn) 92
第4章 連續(xù)信號(hào)交叉口可變車道設(shè)計(jì)及交通信號(hào)協(xié)同優(yōu)化方法 94
4.1 問(wèn)題場(chǎng)景 95
4.2 信號(hào)交叉口智能體控制邏輯 97
4.3 車路協(xié)同信息采集處理 98
4.3.1 車輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù) 98
4.3.2 信號(hào)燈數(shù)據(jù) 99
4.3.3 可變車道狀態(tài)數(shù)據(jù) 101
4.4 可變車道切換邏輯 102
4.4.1 同步式切換邏輯 102
4.4.2 異步式切換邏輯 102
4.5 獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)設(shè)計(jì) 104
4.6 智能體控制策略 104
4.7 基于 SUMO的仿真環(huán)境搭建及仿真分析 106
4.7.1 仿真平臺(tái)搭建 107
4.7.2 獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 108
4.7.3 車流量對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的影響分析 112
4.7.4 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 116參考文獻(xiàn) 119
第5章 無(wú)信號(hào)交叉口混行車輛博弈通行決策建模及分析 121
5.1 車輛沖突界定及參數(shù)選取 121
5.1.1 沖突界定 122
5.1.2 參數(shù)選取 123
5.1.3 駕駛風(fēng)格 124
5.2 博弈論理論基礎(chǔ) 124
5.2.1 基本要素 125
5.2.2 博弈分類 125
5.2.3 納什均衡 126
5.2.4 相關(guān)均衡 126
5.3 博弈通行效用函數(shù) 127
5.3.1 行車安全效用 127
5.3.2 行車效率效用 128
5.4 駕駛員危險(xiǎn)感知可接受水平分析 128
5.4.1 危險(xiǎn)感知量化 128
5.4.2 危險(xiǎn)感知的可接受水平 129
5.5 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 130
5.5.1 無(wú)信號(hào)交叉口物理環(huán)境 130
5.5.2 車輛通行決策博弈過(guò)程算法 131
5.5.3 混行車輛間的博弈決策分析 132
參考文獻(xiàn) 141
第6章 無(wú)信號(hào)交叉口混行車輛協(xié)同通行方法 142
6.1 交叉口協(xié)同通行條件 142
6.1.1 耦合時(shí)空約束 142
6.1.2 協(xié)同避撞條件 145
6.1.3 協(xié)同通行準(zhǔn)則 146
6.2 網(wǎng)聯(lián)人工駕駛車輛通行的不確定性分析 148
6.2.1 單位距離形成時(shí)間分布擬合 149
6.2.2 車頭時(shí)距分布擬合 151
6.2.3 不確定性分析 153
6.3 車輛通行次序優(yōu)化 157
6.4 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 159
6.4.1 不同通行方法效果對(duì)比 159
6.4.2 混行滲透率對(duì)協(xié)同通行的影響 162
參考文獻(xiàn) 164
第7章 交叉口連接段網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛軌跡優(yōu)化方法 166
7.1 優(yōu)化目標(biāo)與約束 167
7.2 軌跡優(yōu)化模型求解 168
7.3 考慮約束影響下的軌跡調(diào)整 170
7.3.1 速度非負(fù)約束影響 170
7.3.2 跟馳約束影響 171
7.4 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 173
參考文獻(xiàn) 176
第8章 交叉口連接段網(wǎng)聯(lián)人工駕駛車輛軌跡引導(dǎo)方法 178
8.1 不同引導(dǎo)指令的加速度分布 178
8.2 基于軌跡預(yù)測(cè)控制的引導(dǎo)方案 182
8.3 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 184
8.3.1 不同軌跡引導(dǎo)指令下的加速度分布確定 184
8.3.2 軌跡引導(dǎo)參數(shù)敏感性分析 186
8.3.3 不同參數(shù)下的軌跡引導(dǎo)效果 188
參考文獻(xiàn) 189