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智能網聯環境下交叉口車路協同優化方法 版權信息
- ISBN：9787030684400
- 條形碼：9787030684400 ; 978-7-03-068440-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
智能網聯環境下交叉口車路協同優化方法 內容簡介
交叉口是城市道路網的咽喉，是交通堵塞和事故的多發地因此，解決城市交叉口的交通擁堵及安全問題是解決城市交通擁堵問題的重要環節。本書以交叉口為研究對象，從車輛行駛軌跡、交叉口可變車道和交通信號燈控制等角度出發，深入系統探討了智能網聯環境下的交叉口車路協同控制方法等問題。 本書可作為高等院校交通運輸類專業研究生和高年級本科生的教材，同時也可作為交通控制、車路協同、車聯網、智能交通、智能車輛等專業領域科研人員的參考書。
智能網聯環境下交叉口車路協同優化方法 目錄
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 國內外研究現狀 3
1.4 本書主要內容 8
1.5 章節結構 10
參考文獻 11
第2章 信號交叉口自動駕駛車速控制方法 16
2.1 信號交叉口的交通流特性 16
2.2 基于交通波理論的信號交叉口排隊長度預測 19
2.2.1 交通波理論 19
2.2.2 信號交叉口排隊長度預測 20
2.3 單點信號交叉口的自動駕駛車速控制方法 22
2.3.1 車速控制系統架構 22
2.3.2 車速控制方法 23
2.3.3 目標車速的確定及速度調整方法 26
2.4 連續信號交叉口的自動駕駛車速控制方法 29
2.4.1 車速控制系統架構 29
2.4.2 車速控制方法 31
2.4.3 車速調整方法 34
2.5 基于多智能體的信號交叉口仿真環境搭建及仿真分析 37
2.5.1 道路和交叉口 39
2.5.2 車輛智能體 40
2.5.3 仿真場景標定 40
2.5.4 實時信息的采集 42
2.5.5 仿真實驗及結果分析 43
參考文獻 56
第3章 單點信號交叉口可變車道設計及交通信號協同優化方法 58
3.1 可變導向車道及信號自適應設計 58
3.1.1 可變導向車道設置條件分析 59
3.1.2 交叉口信號自適應設計 60
3.2 可變車道及信號配時協同控制優化模型 65
3.2.1 問題場景 65
3.2.2 變量定義 67
3.2.3 目標函數 68
3.2.4 約束條件 70
3.2.5 動態優化 72
3.2.6 模型求解 75
3.3 基于多智能體的仿真環境搭建及仿真分析 82
3.3.1 道路和交叉口 83
3.3.2 車輛智能體 83
3.3.3 仿真場景標定 84
3.3.4 實時信息的采集 85
3.3.5 仿真實驗及結果分析 86
參考文獻 92
第4章 連續信號交叉口可變車道設計及交通信號協同優化方法 94
4.1 問題場景 95
4.2 信號交叉口智能體控制邏輯 97
4.3 車路協同信息采集處理 98
4.3.1 車輛運動數據 98
4.3.2 信號燈數據 99
4.3.3 可變車道狀態數據 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 獎勵函數設計 104
4.6 智能體控制策略 104
4.7 基于 SUMO的仿真環境搭建及仿真分析 106
4.7.1 仿真平臺搭建 107
4.7.2 獎勵函數設計仿真實驗及結果分析 108
4.7.3 車流量對獎勵函數的影響分析 112
4.7.4 仿真實驗及結果分析 116參考文獻 119
第5章 無信號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選取 121
5.1.1 沖突界定 122
5.1.2 參數選取 123
5.1.3 駕駛風格 124
5.2 博弈論理論基礎 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 相關均衡 126
5.3 博弈通行效用函數 127
5.3.1 行車安全效用 127
5.3.2 行車效率效用 128
5.4 駕駛員危險感知可接受水平分析 128
5.4.1 危險感知量化 128
5.4.2 危險感知的可接受水平 129
5.5 仿真實驗及結果分析 130
5.5.1 無信號交叉口物理環境 130
5.5.2 車輛通行決策博弈過程算法 131
5.5.3 混行車輛間的博弈決策分析 132
參考文獻 141
第6章 無信號交叉口混行車輛協同通行方法 142
6.1 交叉口協同通行條件 142
6.1.1 耦合時空約束 142
6.1.2 協同避撞條件 145
6.1.3 協同通行準則 146
6.2 網聯人工駕駛車輛通行的不確定性分析 148
6.2.1 單位距離形成時間分布擬合 149
6.2.2 車頭時距分布擬合 151
6.2.3 不確定性分析 153
6.3 車輛通行次序優化 157
6.4 仿真實驗及結果分析 159
6.4.1 不同通行方法效果對比 159
6.4.2 混行滲透率對協同通行的影響 162
參考文獻 164
第7章 交叉口連接段網聯自動駕駛車輛軌跡優化方法 166
7.1 優化目標與約束 167
7.2 軌跡優化模型求解 168
7.3 考慮約束影響下的軌跡調整 170
7.3.1 速度非負約束影響 170
7.3.2 跟馳約束影響 171
7.4 仿真實驗及結果分析 173
參考文獻 176
第8章 交叉口連接段網聯人工駕駛車輛軌跡引導方法 178
8.1 不同引導指令的加速度分布 178
8.2 基于軌跡預測控制的引導方案 182
8.3 仿真實驗及結果分析 184
8.3.1 不同軌跡引導指令下的加速度分布確定 184
8.3.2 軌跡引導參數敏感性分析 186
8.3.3 不同參數下的軌跡引導效果 188
參考文獻 189
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意義 2
1.3 國內外研究現狀 3
1.4 本書主要內容 8
1.5 章節結構 10
參考文獻 11
第2章 信號交叉口自動駕駛車速控制方法 16
2.1 信號交叉口的交通流特性 16
2.2 基于交通波理論的信號交叉口排隊長度預測 19
2.2.1 交通波理論 19
2.2.2 信號交叉口排隊長度預測 20
2.3 單點信號交叉口的自動駕駛車速控制方法 22
2.3.1 車速控制系統架構 22
2.3.2 車速控制方法 23
2.3.3 目標車速的確定及速度調整方法 26
2.4 連續信號交叉口的自動駕駛車速控制方法 29
2.4.1 車速控制系統架構 29
2.4.2 車速控制方法 31
2.4.3 車速調整方法 34
2.5 基于多智能體的信號交叉口仿真環境搭建及仿真分析 37
2.5.1 道路和交叉口 39
2.5.2 車輛智能體 40
2.5.3 仿真場景標定 40
2.5.4 實時信息的采集 42
2.5.5 仿真實驗及結果分析 43
參考文獻 56
第3章 單點信號交叉口可變車道設計及交通信號協同優化方法 58
3.1 可變導向車道及信號自適應設計 58
3.1.1 可變導向車道設置條件分析 59
3.1.2 交叉口信號自適應設計 60
3.2 可變車道及信號配時協同控制優化模型 65
3.2.1 問題場景 65
3.2.2 變量定義 67
3.2.3 目標函數 68
3.2.4 約束條件 70
3.2.5 動態優化 72
3.2.6 模型求解 75
3.3 基于多智能體的仿真環境搭建及仿真分析 82
3.3.1 道路和交叉口 83
3.3.2 車輛智能體 83
3.3.3 仿真場景標定 84
3.3.4 實時信息的采集 85
3.3.5 仿真實驗及結果分析 86
參考文獻 92
第4章 連續信號交叉口可變車道設計及交通信號協同優化方法 94
4.1 問題場景 95
4.2 信號交叉口智能體控制邏輯 97
4.3 車路協同信息采集處理 98
4.3.1 車輛運動數據 98
4.3.2 信號燈數據 99
4.3.3 可變車道狀態數據 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 獎勵函數設計 104
4.6 智能體控制策略 104
4.7 基于 SUMO的仿真環境搭建及仿真分析 106
4.7.1 仿真平臺搭建 107
4.7.2 獎勵函數設計仿真實驗及結果分析 108
4.7.3 車流量對獎勵函數的影響分析 112
4.7.4 仿真實驗及結果分析 116參考文獻 119
第5章 無信號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選取 121
5.1.1 沖突界定 122
5.1.2 參數選取 123
5.1.3 駕駛風格 124
5.2 博弈論理論基礎 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 相關均衡 126
5.3 博弈通行效用函數 127
5.3.1 行車安全效用 127
5.3.2 行車效率效用 128
5.4 駕駛員危險感知可接受水平分析 128
5.4.1 危險感知量化 128
5.4.2 危險感知的可接受水平 129
5.5 仿真實驗及結果分析 130
5.5.1 無信號交叉口物理環境 130
5.5.2 車輛通行決策博弈過程算法 131
5.5.3 混行車輛間的博弈決策分析 132
參考文獻 141
第6章 無信號交叉口混行車輛協同通行方法 142
6.1 交叉口協同通行條件 142
6.1.1 耦合時空約束 142
6.1.2 協同避撞條件 145
6.1.3 協同通行準則 146
6.2 網聯人工駕駛車輛通行的不確定性分析 148
6.2.1 單位距離形成時間分布擬合 149
6.2.2 車頭時距分布擬合 151
6.2.3 不確定性分析 153
6.3 車輛通行次序優化 157
6.4 仿真實驗及結果分析 159
6.4.1 不同通行方法效果對比 159
6.4.2 混行滲透率對協同通行的影響 162
參考文獻 164
第7章 交叉口連接段網聯自動駕駛車輛軌跡優化方法 166
7.1 優化目標與約束 167
7.2 軌跡優化模型求解 168
7.3 考慮約束影響下的軌跡調整 170
7.3.1 速度非負約束影響 170
7.3.2 跟馳約束影響 171
7.4 仿真實驗及結果分析 173
參考文獻 176
第8章 交叉口連接段網聯人工駕駛車輛軌跡引導方法 178
8.1 不同引導指令的加速度分布 178
8.2 基于軌跡預測控制的引導方案 182
8.3 仿真實驗及結果分析 184
8.3.1 不同軌跡引導指令下的加速度分布確定 184
8.3.2 軌跡引導參數敏感性分析 186
8.3.3 不同參數下的軌跡引導效果 188
參考文獻 189
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