检索结果-内蒙古大学图书馆

武汉科技大学学报 2019年第6期42卷 469-473页

作者：秦严严余海燕何兆益冉斌重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学经济与管理学院重庆400074 威斯康星大学麦迪逊分校土木与环境工程系威斯康星麦迪逊53706

在车联网环境下,对原有自动驾驶交通流跟驰模型进行改进,构建新的自动驾驶跟驰模型,并理论推导在不同自动驾驶比例下混合交通流稳定性的解析判别条件,从混合交通流稳定域角度对比分析模型改进前后混合交通流的稳定性。结果表明,相比于... 详细信息

在车联网环境下,对原有自动驾驶交通流跟驰模型进行改进,构建新的自动驾驶跟驰模型,并理论推导在不同自动驾驶比例下混合交通流稳定性的解析判别条件,从混合交通流稳定域角度对比分析模型改进前后混合交通流的稳定性。结果表明,相比于原自动驾驶跟驰模型,改进后的模型能有效缩小混合交通流不稳定区域,降低混合交通流全速度范围内稳定时所需的最低自动驾驶比例,从而提升自动驾驶混合交通流的稳定性。

关键词：自动驾驶跟驰模型交通流稳定性混合交通流车联网

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自适应巡航控制车辆跟驰模型综述

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交通运输工程学报 2017年第3期17卷 121-130页

作者：秦严严王昊王炜 NI Dai-heng 东南大学江苏省城市智能交通重点实验室江苏南京210096 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心江苏南京210096 马萨诸塞大学安姆斯特分校土木与环境工程系马萨诸塞州安姆斯特01003

分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点;将目前主流A... 详细信息

分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点;将目前主流ACC/CACC车辆跟驰模型分为3类:基于智能驾驶的车辆跟驰模型、加州伯克利大学PATH实验室车辆跟驰模型与基于控制论的车辆跟驰模型,总结3类车辆跟驰模型的建模思路与主要优缺点;从道路通行能力、交通安全和交通流稳定性3方面,分析了ACC/CACC车辆对交通流特性的影响,及其研究现状与未来发展趋势。研究结果表明:不同的ACC/CACC车辆跟驰模型对通行能力的影响存在较大差别,ACC/CACC车辆有利于提升交通安全性,但由于缺乏统一的安全性评价指标,难以量化ACC/CACC车辆对交通安全性的影响程度;小规模实车试验验证了ACC车辆具有不稳定的交通流特性,否定了ACC车辆稳定性数值仿真结果,而数值仿真试验和小规模实车试验均表明CACC车辆可较好提升交通流稳定性,因此,完全依赖于计算机仿真试验无法获得令人信服的结论,实车试验是ACC/CACC研究的必要途径;为了完善ACC/CACC在交通领域的研究,应构建不同ACC/CACC车辆比例下的混合交通流基本图模型、智能网联环境下的ACC/CACC车辆跟驰模型建模方法与ACC/CACC混合交通流稳定性解析方法。

关键词：交通工程车辆跟驰模型自适应巡航控制协同自适应巡航控制通行能力交通安全交通流稳定性

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基于定量分层模型的多匝道协调控制次序

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同济大学学报（自然科学版） 2017年第1期45卷 39-45,52页

作者：涂辉招王颖谢欣睿同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

针对城市快速路交通拥堵严重的问题,基于QHM(定量分层模型)并利用交通风险评估技术,提出了一种多匝道协调控制次序的方法.利用QHM将快速路通道合理分区,以各分区当前状态与临界状态密度差值比为主要指标构建通道多匝道优先级控制矩阵,... 详细信息

针对城市快速路交通拥堵严重的问题,基于QHM(定量分层模型)并利用交通风险评估技术,提出了一种多匝道协调控制次序的方法.利用QHM将快速路通道合理分区,以各分区当前状态与临界状态密度差值比为主要指标构建通道多匝道优先级控制矩阵,进而确定各分区匝道的优先控制次序,以保证各分区交通流的稳定性和公平性,实现通道多匝道协调控制.最后,应用微观交通仿真软件Vissim验证了模型的可靠性和有效性.

关键词：快速路交通协调控制定量分层模型交通流稳定性控制次序

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考虑多车影响的智能网联车跟驰模型

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吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1285-1292页

作者：蒲云徐银刘海旭谭一帆西南交通大学交通运输与物流学院成都610031 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都610031 威斯康星大学麦迪逊分校土木与环境工程系威斯康星州麦迪逊53706

为研究智能网联车(CAV)对交通流的影响,基于智能驾驶人模型(IDM),考虑后车和多前车速度差的影响,构建CAV智能驾驶跟驰模型,推导了CAV跟驰模型的临界稳定性条件。然后以考虑1辆后车和5辆前车速度差的CAV跟驰模型设计数值仿真实验。结果表... 详细信息

为研究智能网联车(CAV)对交通流的影响,基于智能驾驶人模型(IDM),考虑后车和多前车速度差的影响,构建CAV智能驾驶跟驰模型,推导了CAV跟驰模型的临界稳定性条件。然后以考虑1辆后车和5辆前车速度差的CAV跟驰模型设计数值仿真实验。结果表明:交通流稳定性随考虑后车影响的权重比例变化而变化,即只有当后视权重比例在恰当范围内时才可提高交通流稳定性;考虑后车影响和多前车速度差还可削弱由时延导致的交通流不稳定性。同时,新模型控制下的车辆加速度变化更平稳,更有助于提高交通流稳定性和交通流安全性。

关键词：交通工程跟驰模型智能网联车交通流稳定性安全性评价

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基于风险评估技术的城市快速路多匝道协调控制时机研究

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中国公路学报 2015年第7期28卷 86-92,101页

作者：涂辉招孙立军高子翔同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

为了避免城市快速路通道内多匝道协调控制过晚导致的大面积交通拥堵,保证交通流长时间顺畅,对多匝道协调控制时机进行了研究。采用通道交通状态突变来表征交通流的不稳定性,再利用风险评估技术集成网络交通流量和交通流不稳定性2个关键... 详细信息

为了避免城市快速路通道内多匝道协调控制过晚导致的大面积交通拥堵,保证交通流长时间顺畅,对多匝道协调控制时机进行了研究。采用通道交通状态突变来表征交通流的不稳定性,再利用风险评估技术集成网络交通流量和交通流不稳定性2个关键元素,构建了确定控制时机的模型,并提出了相应的网络交通流稳定性控制指标(Production Stability,PS),其相应的控制时机模型通过实际交通数据进行了验证。结果表明:当通道上累积车辆数达到PS指标阈值时即为通道匝道控制时机;PS指标既可保持通道具有较高的网络交通流量,又可保持通道交通流的稳定性。

关键词：交通工程匝道风险评估技术控制时机宏观基本图交通流稳定性

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多前车影响的智能网联车辆纵向控制模型

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交通运输工程学报 2020年第2期20卷 184-194页

作者：吴兵王文璇李林波刘艳婷同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

为了更好地模拟智能网联车辆(CAV)的跟驰特性,在纵向控制模型(LCM)的基础上考虑V2V环境下多辆前车速度和加速度的影响,构建了智能网联环境下的纵向控制模型(C-LCM);对LCM和C-LCM进行稳定性分析,比较了2个模型的交通流稳定域,确定了不同... 详细信息

为了更好地模拟智能网联车辆(CAV)的跟驰特性,在纵向控制模型(LCM)的基础上考虑V2V环境下多辆前车速度和加速度的影响,构建了智能网联环境下的纵向控制模型(C-LCM);对LCM和C-LCM进行稳定性分析,比较了2个模型的交通流稳定域,确定了不同通信距离时C-LCM对交通流稳定域的影响;设计数值仿真试验对加速和减速的常见交通场景进行模拟,分析了在V2V通信条件下CAV的跟驰行为特征;仿真分析了CAV不同通信距离以及不同渗透率影响下的交通流安全水平;构建了包含不同CAV渗透率的混合交通流基本图模型。研究结果表明:交通流稳定域随着考虑前车数量的增多而增大,当只考虑1辆前车时,前车与本车的间隔越远,车辆速度系数对C-LCM稳定域的影响越大;C-LCM可以提前对多前车的行为做出反应,更好地模拟CAV的动力学特征,在减速情景中速度超调量从0.15减少为0.08,最大速度延迟时间由7.5 s缩短为4.9 s,在加速情景中速度超调量从0.07减少为0.04,最小速度延迟时间由3.5 s缩短为2.6 s;随着CAV渗透率的提升,交通流的安全水平不断提升,当通信范围内有4辆CAV时,交通流的安全性能达到最高,其TIT和TET指标的最大减少量分别为57.22%和59.08%;随着CAV渗透率的提升,道路通行能力从1 281 veh·h-1提升为3 204 veh·h-1。可见,提出的C-LCM可以刻画不同车辆的跟驰特点,实现混合交通流建模,并降低混合交通流的复杂性,为智能网联车辆对交通流的影响分析提供参考。

关键词：交通安全智能网联车辆数值仿真跟驰模型交通流稳定性

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考虑手动-自动驾驶混合交通流特性的三维交通仿真平台跟驰模块开发

考虑手动-自动驾驶混合交通流特性的三维交通仿真平台跟驰模块开发

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作者：杨诗霞西华大学

学位级别：硕士

中国经济的高速发展带动汽车数量的快速增长,全息感知智慧高速公路利用现代通信技术实现车与车、车与路的信息交互,为自动驾驶技术提供支持。目前自动驾驶车辆(Connected Autonomous Vehicle,CAV)已投入相应实验场景中测试,可以预计在... 详细信息

中国经济的高速发展带动汽车数量的快速增长,全息感知智慧高速公路利用现代通信技术实现车与车、车与路的信息交互,为自动驾驶技术提供支持。目前自动驾驶车辆(Connected Autonomous Vehicle,CAV)已投入相应实验场景中测试,可以预计在未来的几十年中,CAV的市场占有率将稳步提高,因此,道路上会出现手动驾驶车辆(Human-Driven Vehicle,HDV)和CAV混合行驶现象,所以研究此类现象对交通流特征的影响变得至关重要。与此同时居民交通需求的增大使得汽车保有量爆炸式增长,超出了现有交通网络的服务能力,引起拥堵、环境等多方面问题。微观交通仿真系统成为当下解决问题的新思路。但是,目前许多的仿真技术存在用户体验不佳、模型有限、混合交通流仿真限制等问题,不能对道路交通发展起到积极作用。因此,优化交通仿真系统,研究混行交通流,是推动自动驾驶技术广泛应用的关键,也是解决交通拥堵问题的关键。本文依据HDV和CAV运行特点确定跟驰模型备选集,在对比分析七个跟驰模型的优缺点与适用场景后,开展交通流稳定性研究工作,采用特征方程法对跟驰模型所构建的同质交通流和混合交通流体系进行稳定性分析,依据各模型的稳定性范围来确定不同车辆比例下合理的模型组合以作为车辆的跟驰模型。采用Matlab软件进行数值仿真实验,验证组合结果的准确性。然后依据跟驰模型组合结果提出仿真软件EIVDSIM的模块化设计。基于面向对象的方法,使用Visual Studio2019开发混合交通流跟驰模块,通过C#语言实现该模块的开发。最后对模块进行测试验证,观察实验情况,验证该模型实际场景的可行性。通过研究发现,全速度差(Full Velocity Difference,FVD)较适合应用于中国驾驶人的微观交通仿真,因此在混合交通流研究中更多采用此模型进行描述HDV车辆跟驰行为;采用Matlab进行CAV渗透率在20%条件下的数值仿真实验对特征分析结果进行验证,结果表明该模型组合有助于交通流平稳运行;依据该结果实现了EIVDSIM的跟驰模块的设计和开发,此模块能实现自动驾驶车辆在不同渗透率下的交通流仿真,结果测试与验证也证实模型组合的正确性。本论文从传统手动驾驶交通流出发,结合CAV的驾驶操作性能与跟驰特点,研究混合交通流稳定性,对多个模型组合进行对比分析,而后选择不同比例下稳定性状态最好的模型组合作为EIVDSIM跟驰模型开发基础。本研究结果为未来交通管理和控制提供演示平台,有利于促进道路交通系统安全、平稳和高效运行。

关键词：混合交通流交通流稳定性跟驰模型模块开发微观交通仿真

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考虑后视效应和速度差的智能驾驶模型仿真

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系统仿真学报 2023年第7期35卷 1562-1571页

作者：徐银蒲云刘海旭谭一帆西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都611756 威斯康星大学麦迪逊分校土木与环境工程系威斯康星州麦迪逊53706

针对实际跟驰驾驶中驾驶员通过后视镜观察后方车辆来调整本车运动的现象,提出了一种同时考虑后视效应和速度差的智能驾驶模型,应用线性稳定性分析获得了模型的临界稳定性条件。设计仿真实验,分析了车辆加速过程中的跟驰特性,对模型进行... 详细信息

针对实际跟驰驾驶中驾驶员通过后视镜观察后方车辆来调整本车运动的现象,提出了一种同时考虑后视效应和速度差的智能驾驶模型,应用线性稳定性分析获得了模型的临界稳定性条件。设计仿真实验,分析了车辆加速过程中的跟驰特性,对模型进行了交通安全性评价。采用周期性边界条件下的小扰动仿真实验,验证了模型稳定性理论分析与数值模拟结论的一致性。研究表明:在改进模型中车辆加速度变化更平缓,车辆达到最大速度进入匀速状态的时间更短;考虑后视效应和速度差有助于提高交通流稳定性和交通安全性。

关键词：智能驾驶模型后视效应交通流稳定性交通安全性数值仿真

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交通震荡演化特性的实验研究和建模仿真

交通震荡演化特性的实验研究和建模仿真

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作者：黄永现中国科学技术大学

学位级别：博士

交通拥堵是世界性难题,正处于快速城市化进程中的中国所面临的问题更为严重。交通拥堵及其伴生的环境污染与交通安全等问题极大地影响了我国社会和经济的发展及城市化建设的进程。交通流理论是交通科学的核心问题,大力发展以交通流理论... 详细信息

交通拥堵是世界性难题,正处于快速城市化进程中的中国所面临的问题更为严重。交通拥堵及其伴生的环境污染与交通安全等问题极大地影响了我国社会和经济的发展及城市化建设的进程。交通流理论是交通科学的核心问题,大力发展以交通流理论为核心的交通科学,深入研究交通拥堵形成和演化的机理,用以有效指导我国的交通建设和管理已经刻不容缓,也是我国现代化建设的重大战略需求。然而,由于缺乏充分和令人信服的数据支持,交通流复杂动态行为的演化机理还远未得到充分理解和认同。观测数据具有很大的局限性,无法全面反映,也难以深刻揭示交通流动态演化行为的本质特征。而通过组织交通流实验,可以控制车流的组成和车流量,最大限度地减少其它复杂交通因素的影响,专注于车流自身的自组织演化过程,把握交通流的本质特征,促进交通流理论的发展。在此背景下,本文围绕交通震荡的演化特性开展实验研究和建模仿真研究工作。我们进行了3次较大规模的车辆跟驰实验。前两次实验中头车匀速行驶以研究内生震荡的演化特性,第三次实验中头车变速行驶以研究外生震荡的演化特性。在头车匀速行驶的实验中,观察到了速度内生震荡的自发形成、传播与发展,车辆速度标准差的凹增长,以及速度-车间距的二维分布,这些现象进一步验证了已有的实验结果。实验表明,交通流中可能存在一个介于30-40km/h之间的临界速度,当车队行驶速度低于临界速度时,交通流是不稳定的,会出现时走时停的现象。而当车队行驶速度大于临界速度时,交通震荡幅度趋于饱和,因此交通流可能是稳定的。实验还表明驾驶员具有强烈的内在异质性。我们提出了改进的E2D-IDM模型对实验现象进行模拟。模型引入了新的参数αn,用来修正速度项对模型加速度的影响。此外,模型中对期望时间间隔也做了改进。用DIRECT算法对改进模型进行参数标定后,模型能够很好地再现实验结果。头车变速行驶的车辆跟驰实验中,车队中的第一辆车刻意地加速和减速以制造外生震荡。结果显示,有些实验中,头车的速度震荡能够稳定地传递到车队的最后一辆车,车辆的速度标准差单调增长。还有些实验中,速度震荡波在传播过程中发生了合并与消散的现象,车辆的速度标准差也因此先增加,再减小,然后再增加。用离散傅里叶变换（DFT）分析车辆速度序列的频域特性,在某些实验中能够观察到主频率突变的现象。模拟中,我们对E2D-IDM模型重新进行参数标定以更好地描述外生震荡的传播特性。模拟结果显示,车辆加速度和速度差的分布与实验结果基本吻合,并且再现了速度震荡波的合并与消散,震荡主频率的突变等现象。

关键词：交通流稳定性车辆跟驰模型实验交通震荡

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车辆跟驰的随机稳定性分析

车辆跟驰的随机稳定性分析

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作者：吴子强厦门大学

学位级别：硕士

优化速度模型是车辆跟驰理论中的一个重要模型,通过描述微观车辆的驾驶特性,来解释宏观车流的现象,它在数学上有较好的可拓展性,能解释交通拥堵的动态过程,被广泛运用。在现实的车流中,不同的驾驶员面对不同的路况和车况,采取的驾驶行... 详细信息

优化速度模型是车辆跟驰理论中的一个重要模型,通过描述微观车辆的驾驶特性,来解释宏观车流的现象,它在数学上有较好的可拓展性,能解释交通拥堵的动态过程,被广泛运用。在现实的车流中,不同的驾驶员面对不同的路况和车况,采取的驾驶行为不尽相同,而传统的优化速度模型是确定性的,无法描述车辆的随机行为。为了体现车流的随机性,本文对优化速度模型施加参性激励的高斯白噪声,建立了随机优化速度模型。本文运用随机动力学的稳定性理论来分析随机优化速度模型。首先,对随机优化速度模型进行降维处理,用矩稳定性理论得到了稳定性条件。随后,文中用样本渐近稳定性理论,计算了不同车辆数和不同噪声激励强度分别对应的稳定边界,验证了矩稳定性理论的有效性。并对随机优化速度模型进行蒙特卡罗模拟,计算了车流首次进入拥堵状态的时间分布。研究发现,对优化速度模型施加噪声激励会减小模型的稳定域,当噪声的激励强度过大时,车流将始终处于拥堵的状态。模型中的驾驶员敏感性系数若取值过大,反而会使得交通流出现时走时停的现象。施加参性激励的白噪声会缩短交通流陷入拥堵的时间。最后,本文把速度差作为反馈控制项,施加在随机优化速度模型中,建立了速度差反馈控制模型,用矩稳定性理论求出了稳定边界,并经由蒙特卡罗模拟绘制出了时程图。该速度差反馈控制可以有效减缓交通流的拥堵,这对于提升道路的车流量有着现实意义。

关键词：优化速度模型高斯白噪声交通流稳定性

来源：评论

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