东南大学物联网交通应用研究中心
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联网自动车高速公路自主性换道及其交通流影响研究
2016-02-29 19:49   作者:iitraffic   来源:本站   浏览:799
    为了提高中心学生的科研学术水平,加强老师学生之间的交流研究,东南大学物联网交通应用研究中心每由老师或学生做一次学术汇报。
    汇报人:聂建强(博士生)
    汇报题目:联网自动车高速公路自主性换道及其交通流影响研究

    自动驾驶汽车,又称无人驾驶汽车或自主驾驶汽车,既能够对周围的环境进行高精度的实时监控和感知,又能根据决策指示实现对车辆的精准控制。而联网车则是在汽车中安装了车载通讯设备,可以分别通过车车(V2V)通信在联网车之间进行车辆状态及控制信息交互和车路(V2I)通信交互一定范围的路段交通状态参数,从而获取更大范围内用于交通流管理的交通信息,进而提高道路的运行效率、改善交通安全。联网车如果是人为驾驶的,在安全或效率方面,必定会产生一定的缺陷。基于自动驾驶车辆和联网车辆各自的优势和不足,联网自动驾驶车辆(Connected and Autonomous Vehicle)的概念被提出,简称“联网自动车”。



    本周的学术汇报中,聂建强同学向大家介绍了联网自动车高速公路自主性换道及其交通流影响研究主要内容为以下三点:①构建普通车辆高速公路自主性换道对相关车辆驾驶行为影响模型、自主性换道时机决策模型和自主性换道相关车辆交互模型,为后续联网自动车的自主性换道策略研究打下基础。②结合现有跟驰模型采用动态优化的方法构建联网自动车的自动驾驶车辆自主性换道决策模型,并基于博弈论对联网自动驾驶车辆在换道过程中与相关车辆交互行为建模。③选取微观交通仿真系统VISSIM为仿真平台,采用面向对象及共享数据库的方法构建车联网环境下的高速公路基本区域仿真模型,在此基础上建立联网自动驾驶车辆自主性换道模型验证仿真方案,选取多类评价指标,通过统计分析与对比方法进行模型有效验证。
    在现有研究的基础上,本研究主要有以下四点拟解决的问题:①在非车联网环境下,基于对NGSIM数据的分析,构建具体可量化的车辆层面的换道影响模型,在此基础上进一步构建普通车辆高速公路自主性换道开始时机决策模型和换道过程相关车辆交互行为模型。②以最优化理论和预测控制论为基础构建联网自动驾驶车辆自主性换道决策模型,实现联网自动驾驶车辆自主性换道时机的优化决策。③换道行为相对车辆位置变化的离散性与横向和纵向车辆动力学特性的耦合性使得换道行为建模相对于跟驰行为的建模更加复杂。在确保交通安全的前提下提高和效率为目标,通过引入博弈论,刻画联网自动驾驶车辆自主性换道过程中相关车辆的交互行为。④自动驾驶车辆、车联网等新技术的引入对交通流会产生相当程度的影响。搭建仿真平台,设计不同的自动驾驶车辆自主性换道模型验证仿真方案和评价指标,对模型进行有效性验证。
    通过本研究,可以在确保车辆行驶安全性、高效性和舒适性的前提下设计联网自动车基于局部大范围交通效率优化的高速公路自主性换道实时决策和控制算法,为联网自动车的高速公路驾驶行为提供指导。在此基础上,搭建仿真平台,对联网自动车对高速公路交通流影响评价分析。

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