考虑燃油消耗和排放的交叉口汽车路径规划与控制模型

考虑燃油消耗和排放的交叉口汽车路径规划与控制模型

论文摘要

针对现有道路交叉口环保驾驶研究中未充分结合交通状态、未充分考虑道路交叉口冲突区域等问题,基于车联网(V2X)技术,研究提出了一种道路交叉口环保驾驶汽车路径优化控制模型。该模型提前采集前方道路交叉口交通信号灯控制时间信息,并在交叉口前设置控制区域,整个控制过程分为两个阶段:首先,以最低燃油消耗和排放最低为目标,对进入控制区域的车辆进行速度规划,确保以最为环保的方式通过信号灯;其次,以最大程度避开交叉口冲突点为目标,对进入交叉口的车辆进行通行速度规划,使车辆最大程度回避分流冲突点、交叉冲突点、合流冲突点。通过两个阶段的路径规划与控制,实现车辆整体上以最环保的方式通过交叉口的目的。为了验证模型的有效性,搭建了Python和Vissim集成的仿真平台进行仿真,设置了不同的交通流状态场景,并和Webster信号配时下,不受其他控制器控制的车辆进行了燃油消耗和排放对比。试验结果显示,相比于Webster信号配时下,不受其他控制器控制的车辆,受路径规划控制模型控制车辆的燃油消耗降低了42.7%,CO排放量减少了4.26%,表明研究构建的路径规划控制模型是一种有效的道路交叉口环保驾驶路径优化控制策略,可以为车联网条件下车辆环保驾驶提供依据。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 前提与假设
  • 2 考虑燃油消耗和排放的交叉口车速控制模型
  •   2.1 车辆加速模型
  •   2.2 车辆减速模型
  • 3 交叉口消解冲突车速控制模型
  •   3.1 交叉口冲突区域
  •   3.2 交叉口冲突检测
  •   3.3 车辆交叉口内减速模型
  • 4 控制器工作流程
  • 5 模型求解算法
  • 6 仿真与验证
  •   6.1 平台搭建
  •   6.2 试验结果分析
  •     (1)CO排放量对比
  •     (2)燃油消耗对比
  • 7 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 韩飒

    关键词: 城市交通,控制模型,仿真,燃油消耗与排放,路径规划,粒子群算法

    来源: 公路交通科技 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输,汽车工业

    单位: 四川交通职业技术学院

    分类号: U491.54;U471.23

    页码: 98-104

    总页数: 7

    文件大小: 2593K

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