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      車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實時自適應(yīng)交通信號控制策略

      2017-12-07 02:41:15K.LarryHead
      汽車文摘 2017年4期
      關(guān)鍵詞:交叉路口交通信號等待時間

      汽車電子

      車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實時自適應(yīng)交通信號控制策略

      交通擁堵導(dǎo)致的眾多城市問題已經(jīng)引起了人們的注意。如何在現(xiàn)有城市道路條件下提高道路的利用率,是緩解交通擁堵的根本方法。交通擁堵發(fā)生的主要原因在于,交叉路口交通信號控制系統(tǒng)的信號配時不合理。因而,開發(fā)出了各種不同的交通信號配時策略。這些策略可以分為固定配時和感應(yīng)配時,固定配時策略根據(jù)交叉路口的歷史數(shù)據(jù),對交通信號進(jìn)行配時;感應(yīng)配時策略則根據(jù)交叉路口周圍的基礎(chǔ)交通設(shè)施,對過往的汽車狀態(tài)(位置、速度和加速度)進(jìn)行檢測,根據(jù)檢測結(jié)果對交通信號進(jìn)行配時。由于交叉路口汽車流量的變化十分迅速,因此固定配時無法做出迅速調(diào)整,而感應(yīng)配時則主要依賴于基礎(chǔ)交通設(shè)施上布置的傳感器,安裝和維護(hù)成本過高?;谛屡d的車載網(wǎng)絡(luò),給出一種利用車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對交通信號進(jìn)行自適應(yīng)配時的控制策略。

      自適應(yīng)配時控制策略的核心是,利用車載網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)車-車和車-基礎(chǔ)設(shè)施的通信來獲得交叉路口附近完整的汽車狀態(tài)描述,并對交通狀況進(jìn)行預(yù)測?;诙x的目標(biāo)函數(shù)確定最佳配時控制策略,利用汽車車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取當(dāng)前汽車狀態(tài)。由于車載網(wǎng)絡(luò)并非完全普及,因而安裝車載網(wǎng)絡(luò)的汽車還是利用自身的傳感器對周圍汽車的狀態(tài)進(jìn)行估計。將測得的數(shù)據(jù)傳遞給交通信號控制系統(tǒng),建立一個汽車到達(dá)交叉路口的“抵達(dá)表”。這里的交通信號控制系統(tǒng)只進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,不進(jìn)行汽車狀態(tài)檢測,因而成本較低、維護(hù)簡單。在定義目標(biāo)函數(shù)方面,設(shè)計的自適應(yīng)控制策略共定義了兩種目標(biāo)函數(shù),分別為最小化汽車等待時間和最小化汽車等待隊列。利用交通仿真軟件VISSIM模擬真實的交叉路口環(huán)境對自適應(yīng)配時控制策略進(jìn)行仿真。結(jié)果表明:與固定配時策略相比,若將目標(biāo)函數(shù)設(shè)定為最小化汽車等待時間,則汽車通過交叉路口的等待時間降低25%,交通流量增加30%;若將目標(biāo)函數(shù)設(shè)定為最小化汽車等待隊列,則汽車通過交叉路口的等待時間降低16.33%,而交通流量則增加47%。

      刊名:Transportation Research Part C(英)

      刊期:2015年第55期

      作者:K.Larry Head

      編譯:王淼

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