微观交通仿真中的选择性换道模型研究

本文利用Agent理论对实际交通流中的选择性换道行为进行了模型的构建。从微观层次上分析了选择性换道需求产生的机理,提出了一种基于车道行驶满意度的综合评价法。通过对实际车辆单元换道轨迹的观测与换道执行时间的统计分析,建立了车辆换道转角与车速的函数关系。最后利用单个Agent包装类在VC.NET平台上实现了此模型。     

.基于信息交互的元胞自动机换道行为模型研究*

为了进一步完善微观交通仿真中车辆换道行为模型,基于车辆换道行为过程中的不同情形,考虑待换道车辆换道意图产生与换道行为实施的时间关系,建立了综合性的车辆换道模型,该模型下车辆在不同条件时将分别执行自由换道及信息交互式换道。仿真中通过改变交通流密度和目标车道后车加速概率进行实验,结果表明,相对于其他换道模型,新模型使整个路段的交通流平均速度变大,在一定程度上能够减少路段交通拥阻,提高路段通行能力,新模型中换道行为规则更符合实际交通流状态。     

基于Agent的驾驶员-车辆建模研究与实现

微观交通仿真技术是解决城市交通网络拥塞问题的有效工具.在各种交通元素中,驾驶员-车辆单元是交通流的主体.该文通过对交通流中驾驶员、车辆特性的分析,将驾驶员和车辆视为一个整体,并基于Agent理论对之进行建模.文中详细分析了Agent的生成和路径搜索及选择算法,研究了Agent的跟驰、换道和挤占道等行为.该文最后介绍了基于Agent模型建立的一种微观交通仿真器,并在该仿真器上进行仿真实验.结果表明该系统能够较好的仿真实际交通流状况.     

应用元胞自动机模型对交通流混沌的研究

该文应用一维元胞自动机多车道模型分析研究交通流系统中出现的混沌现象。文中采用的三车道模型比以前的双车道的模型更具有实用价值。模型中用爱尔朗分布形成换道概率、加速、减速概率,使其能更逼真地再现贴近实际交通流的不确定性。在此基础上,用MATLAB进行了计算机仿真试验,试验中分别记录了车辆在自由运动和在有交通事故发生时的车间距,用非线性分析软件TISEAN计算出该车间距数据序列的lyapunov值,进而论证了交通流中混沌现象的存在性。     

基于Agent的无灯控交叉路口插车仿真研究

该文以Agent技术为基础，首先论述车辆Agent的基本结构，进而对车辆Agent经过无灯控路口时的插车策略进行描述，通过Agent的通信功能以及相互协调功能，使车辆Agent在经过路口时与实际驾驶员的行为相接近，对车辆经过无灯控路口时的插车行为进行仿真，仿真结果表明了使用Agent技术进行交通流系统仿真的可行性。     

基于元胞自动机的多车道机非混合道路交通流

车辆的行驶受到本车道以及邻近车道前后邻近车辆的影响,在城市交通中机非混合对车辆行走的影响尤为复杂。通过研究路段上机非混合通行交通流的本质特性,综合考虑非机动车对机动车换道规则及加减速规则的"摩擦"和"阻滞"干扰影响,建立描述路段混合通行道路交通流的元胞自动机(CA)模型,从不同的机非混合比例下道路交通流的流量、速度变化情况,流量与车辆到达率关系,交通流相位相变等方面仿真模拟混合交通流的机非干扰机理。     

基于元胞自动机的模糊控制换道模型

根据元胞自动机理论建立改进的交通流模型,给出每辆车的演化规则。在此基础上依据实际车辆行为建立换道规则,利用模糊推理来模拟人在换道过程中的主观判断过程,建立换道模型。仿真表明该方法能较好的模拟车辆的实际行为。     

基于Agent的区域交通流协调控制的研究

以Agent技术为基础，对区域交通协调控制进行了研究。首先对区域交通流控制的Agent组成及结构做了简单的说明，然后对路段Agent与路口Agent的协商策略进行描述，在此基础上对一个较简单的路网进行仿真，从而证实该文所研究的基于Agent进行区域交通流协调控制的有效性。     

换道概率对二维元胞自动机交通流量的影响

针对城市二维道路交通网络十字交叉路口在红绿灯控制下行驶的车道问题,提出一种四向交通道路模型,其中包括考虑加速度、换道概率参数对交通流的影响。采用元胞自动机模型(BML模型)模拟车辆运行的动态过程,给出换道概率临界点位置对车流量影响之间的关系。数值结果表明,换道概率对整个进、出口车流量产生扰动影响,换道规则符合车辆运行状态。     

基于元胞自动机的港湾公交站间距影响研究

公交系统对城市交通流的影响十分显著，在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上，提出了一种考虑公交车辆和港湾式公交停靠站影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型，重新标定了元胞长度、运行车速和随机慢化机制，引入了公交车停靠站，改进了车辆变换车道规则。通过计算机模拟，再现了传统交通流三参数之间的关系，为更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

基于多延时动力系统的交通流量建模

为了改善多车道、路况可变、流量可变的复杂交通环境中关于道路交通流量的问题,采用多时段延时动力系统思想,建立了基于动力系统的道路交通流量新模型．该模型可以描述前后多时间段对道路交通流量的相互影响．仿真数据结果表明,新模型能够模拟真实的交通流量变化,同时对于控制交通流量以及分析交通系统的特点是有效的．     

基于图与势场法的多车道编队控制

多车协同驾驶能显著提高交通安全和效率,是未来5G网联自动驾驶技术的重要应用场景之一.传统上,多车协同驾驶的主要形式为单一车道上的无人车队列,其队列稳定性受队列长度、通信距离及延迟的限制.本文提出一种无人车编队方法,将单车道队列扩展为多车道护航编队.针对不同场景下的需求设计多车道编队调整策略,结合基于图的分布式控制,完成任意预定义的编队结构;同时,利用势场法对行车环境建立势场模型,实现无人车的避障轨迹规划,提高编队的避障能力;最后,结合纵横向控制器,实现无人车多车道护航编队控制.仿真实验表明,本文提出的无人车多车道护航编队方法,能适应不同交通场景,如道路变化、障碍车运动等,完成自动变换编队结构,实现安全、高效通行.     

多车道交通流非线性优化控制模型及遗传算法

多车道高速公路交通流的递阶控制结构分为协调控制层、路段控制层和车辆控制层,文中提出了路段控制层的优化控制模型。该模型以路段上交通流量与平均速度最大化为控制目标,以该路段上车辆在各车道的分配比例为决策变量。决策变量的个数比传统线性模型大为减少。为避免一般优化算法可能得到局部最优解的缺点,采用遗传算法求解所提出的非线性规划模型。仿真算例验证了模型及求解算法的有效性。     

基于缩放延迟微分方程的交通流仿真

研究基于缩放延迟微分系统的的多车道交通流量数值仿真。为了模拟多车道宏观动态变化的道路交通流量问题,采用了微分动力学系统的原理,建立了基于缩放延迟微分方程的道路交通流量模型,并给出了模型的数值求解算法。给出不同密度下多车道车辆仿真结果,讨论了缩放延迟模型权重参数和缩放因子对系统稳定点的影响;将缩放延迟模型与常延时模型的数值结果进行了对比。仿真结果表明,当车流密度处于高密度时,缩放延迟模型能更好模拟交通流量的实际变化情况,对多车道交通流量的真实模拟具有更好的参考价值。     

基于车道映射矩阵的多车道车辆计数系统

针对城市交通路口的多车道车辆数量统计问题,提出基于车道映射矩阵的车道划分方案。根据车道映射矩阵分布情况判断车道中心线位置,利用相邻车道中心线间的距离对车道进行划分,与车辆计数算法结合,实现多车道车辆计数系统。该方案能够减少环境因素对车道划分的影响,在白天与夜晚情况下均取得较好效果。实验结果表明,该方案准确率为93.6%,能够适应复杂道路,多车道实时车辆计数系统准确率能够达到91%以上,在保证系统实时性的基础上,提供了较高的系统准确性和鲁棒性。     

ITS嵌入式控制主机的设计与实现

针对交通行业的发展需要,提出了以嵌入式主板为核心的ITS嵌入式控制主机的设计及实现方案。在为支持多路车检器和多路高清相机同时工作,实现了多车道车流量监测、过车抓拍、逆行抓拍、超速抓拍、压黄线抓拍、车辆测速等功能,同时实现了智能交通前端设备的自我保护、自我检测和远程监控等功能。     

Modeling and simulation of overtaking behavior involving environment

Overtaking is a complex driving behavior for intelligent vehicles. Current research on modeling overtaking behavior pays little attention on the effect of environment. This paper focuses on the modeling and simulation of the overtaking behavior in virtual reality traffic simulation system involving environment information, such as road geometry and wind. First, an intelligent vehicle model is proposed to better understand environment information and traffic situation. Then, overtaking behavior model is introduced in detail, the lane changing feasibility is analyzed and the fuzzy vehicle controllers considering the road and wind effect are researched. Virtual reality traffic simulation system is designed to realize the simulation of overtaking behavior, with realistic road geometry features. Finally, simulation results show the correctness and the effectiveness of our approach.     

基于帧差法和背景差法融合的车流量检测方法

研究优化车流量检测准确度问题。针对运动目标速度和外界环境都是影响车流量检测准确性,容易造成车流量的漏检和误检等。为了克服传统算法所存在的缺陷,在现有算法的基础上,提出了一种融合帧差法和背景差法的智能车流量检测方法。首先利用帧间差分方法为主,结合减背景方法为辅,然后通过一种迭代阈值分割法滤除噪声并对背景进行实时更新。完成了多车道的车流量检测,并进行了仿真,结果得到多组数据,并提高了计算准确率。仿真结果表明,改进方法可有效地提高了车流量检测精度。     

面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术综述

随着汽车智能化程度的不断提高,智能汽车通过环境传感器与周边行驶环境的信息交互与互联更为密切,需应对的行驶环境状况也越来越复杂,包括行驶道路、周边交通和气象条件等诸多因素,具有较强的不确定性、难以重复、不可预测和不可穷尽。限于研发周期和成本、工况复杂多样性,特别是安全因素的考虑,传统的开放道路测试试验或基于封闭试验场的测试难以满足智能驾驶系统可靠性与鲁棒性的测试要求。因此,借助数字虚拟技术的仿真测试成为智能驾驶测试验证一种新的手段,仿真场景的构建作为模拟仿真的重要组成部分,是实现智能驾驶测试中大样本、极限边界小概率样本测试验证的关键技术,这对提升智能驾驶系统的压力和加速测评水平显得尤为重要。面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术已成为当前汽车智能化新的研究课题和世界性的研究热点,作为一种新兴技术仍面临许多挑战。本文提出了面向智能驾驶测试的仿真场景构建方法,系统阐述了国内外研究工作的进展与现状,包括场景自动构建方法和交通仿真建模方法,重点分析一些值得深入研究的问题并围绕场景构建技术的发展趋势进行了讨论分析,最后介绍了团队相关研究在2020中国智能驾驶挑战赛仿真赛和世界智能驾驶挑战赛的仿真场景应用情况。