基于低碳交通的集中控制多车道方法研究

本文提出了一种利用集中控制多车道方法，来解决传统多车道自由流的邻道干扰、交易盲区、交易成功率低的问题。该方法首先利用宽天线和同步控制技术来消除邻道干扰和交易盲区，然后利用定位天线对OBU进行动态定位，通过RSU控制器达到对OBU进行动态的跟踪交易。     

试论ETC系统工程实施及运营可靠性问题

本文针对ETC系统工程实施及运营可靠性问题进行探讨,在分析我国ETC系统工程发展基础上,重点从OBU运行可靠性和RSU运行可靠性两个方面探讨了ETC设备可靠性,最后分析ETC车道布局及系统工作方式,希望对于今后我国的ETC系统工程发展具有一定帮助。     

电子不停车收费系统邻道干扰问题的研究

本文从电子不停车收费系统(ETC)应用现状和发展趋势出发,针对当前影响ETC应用,制约ETC进一步发展的邻道干扰问题进行了深入研究,对引入邻道干扰的各种因素进行了分析,指出邻道干扰的根本原因,阐明邻道干扰现象存在的客观性。并基于以上分析,从DSRC区域控制、引入车辆检测装置、车牌识别和附加车道隔离装置等几个方面提出了解决邻道干扰问题的关键环节和技术措施,并从理论、技术和工程实施等方面进行分析论证。     

货车ETC技术在广西梧州至柳州高速公路上的应用分析

随着我国交通运输业的快速发展,推进智慧交通建设成为提高交通系统管理水平和运行效率的有效途径,ETC系统作为智慧交通的重要组成部分,在节能减排、缓解收费站通行压力等方面成效显著。但由于技术等因素,ETC车道主要针对客车用户。目前部分省份已率先开展了货车ETC技术的研究,并选取了应用试点,取得了一定的成果和经验,发展与推广货车ETC技术亟不可待。广西梧州至柳州高速公路中的货车ETC车道采用"双天线双光栅双拦杆"布局,由相互独立的预读子系统、称重子系统与扣费子系统等3部分构成,可有效拦截非ETC车辆与黑名单车辆的闯入,可实现"一杆一车或二车"与"连续跟车"模式间的自动切换。货车ETC采用的相控阵天线可改善跟车干扰和邻道干扰,并且可实现射频接收的精准控制。广西梧州至柳州高速公路是广西高速公路网的重要组成部分,由实例计算可知,货车ETC技术在梧柳高速公路平南东匝道收费站上的应用可有效降低CH化合物、CO化合物和NO化合物等污染物的排放量,其中,CO化合物排放量的减少最为显著。同时,每日可节省的总耗油量从2020年至2035年分别为81.94L、152.02 L和186.34 L。由此可知,该项技术的发展与推广将有助于实现环保效益和经济效益的双赢,若能够由梧柳高速公路的成功示范推广到整个广西路网,则该技术的效益优势将更加明显。     

自动驾驶汽车基础测试场景构建研究（双语出版）

针对L2/L3级自动驾驶汽车的仿真测试和封闭场地测试认证需求，结合现有L2/L3级自动驾驶汽车量产车型的主要功能特点，提出自动驾驶汽车基础测试场景群的构建方法。首先针对指定的道路交通环境，分析主车和周围交通参与者可能的相对位置和运动方向的组合，确定复杂场景群。其次分别以主车功能所确定的各个可能运动方向，依此与各干扰车辆的可能运动方向（包括任一干扰车辆不存在的情形）进行组合，组合时采用PICT组合测试工具，并添加必要的运动约束条件，选择参数组合覆盖标准自动生成全部的组合场景群。最后结合场景筛选规则，筛选出具有测试价值的覆盖各个层级及功能的基础测试场景群。采用场景构建方法，对于主车处于三车道中间车道的路段场景和无红绿灯的十字路口场景，分别构建62种和33种基础测试场景。根据驾驶人行为特性、交通规则、汽车在城市、郊区和高速公路工况下的典型车速、加减速度、横向加速度、交通事故和自然驾驶数据库的有关场景数据等，设计主车换道工况的测试用例。采用模型预测控制框架建立主车局部路径规划和控制仿真模型，并对主车危险换道场景进行仿真。研究结果表明：主车在邻车道前车大减速的情况下实现了减速换道并避免了与本车道前车和邻车道前后车的碰撞，同时跟踪到期望跟车间距，验证了该换道测试用例的有效性。     

微观仿真自主性车道变换模型

车道变换是一种复杂的刺激-反应行为,为了准确表示车辆变换车道的决策过程,克服现有模型的不足,重点考虑驾驶员特征和车辆类型对车道变换的影响,并将车道变换过程可划分为3个阶段,即车辆挟道意图的产生、换道可行性分析和换道的执行;引入随机效用理论描述换道需求的产生,建立了基于车道效用选择的自主性车道变换模型,利用视频处理软件获取大量车辆运行轨迹微观数据,采用极大似然估计法对构建的自主性车道变换模型进行了标定;最后,基于换道次数的仿真值与实测值,选取均方根偏差、均方根百分比偏差2个评价指标对车道变换模型的有效性进行了验证,误差指标小于10％,表明建立的自主性车道变换模型可以较好地描述车道变换复杂的运行行为.     

车路协同下避让紧急车辆协同换道策略

为加快紧急车辆抵达事故现场的速度，同时减少紧急车辆优先权对其他车辆的影响，运用车路协同系统，提出避让紧急车辆协同换道策略，通过调整紧急车辆下游车辆位置，实现紧急车辆高效通过路段。以紧急车辆前车（DV）及其相邻目标车道车辆为控制对象，根据相邻车道车辆间距与车车通信范围，搜索DV可换道空间间隙集。以交通流整体恢复稳定时间最小为目标，确定DV换道轨迹和相邻车道协作车辆的速度变化，引导车辆完成协同合流，既能保障车辆安全换道，还能降低换道造成的速度振荡传递。同时，为快速恢复DV换道造成的目标车道车辆速度波动，对上游车辆（UV）采取先进先出规则的换道控制策略。所提协同避让紧急车辆的策略考虑了车辆协同换道对交通流的整体影响，并在原有换道策略的基础上提出了减少速度波动传递的控制方法。案例分析结果表明:采用上下游协同换道策略最短换道时间为6s，此时紧急车辆距前车78.66 m时发送避让信号。同时研究发现，恢复交通流速度稳定所需的时间为29 s，比未采用上下游协同换道策略降低了34%。      

车联网环境下自动驾驶车辆车道选择决策模型

试验车道选择行为是自动驾驶车辆最基本的决策行为之一,利用车联网技术可以使车道选择结果更加全面、合理.首先,对高速公路自动驾驶车辆车道选择决策过程进行分析,并以车联网感知通信范围内的车辆的平均速度、重车比例及前往车道的理想换道时间为主要指标创建成本函数,根据计算结果输出最优车道序列;然后,以Gipps安全驾驶模型为基础,...     

信号交叉口直右动态车道优化设计及评价分析

在现实城市道路网络中,信号交叉口进口道采用直右共用车道的设置形式,会产生红灯期间直右车道上直行车辆停车等待影响右转车辆正常通行的现象,从而引起交叉口右转车辆延误增加以及整个交叉口通行效率降低的问题.为了解决这一问题,依据预信号以及动态车道的理念,设计了直右车道和相邻直行车道上车辆的运行规则,同时将可变信息显示板与主信号...     

大断面隧道围岩压力特征综合分析

运用数值计算方法对单洞2车道、3车道、4车道隧道进行计算分析,通过对衬砌结构受力特征的比较研究,表明单洞四车道隧道结构受力比两车道隧道增加了40%以上、部分位移增加60%以上,表明新建大断面隧道与传统的两车道隧道相比,隧道衬砌结构受力状态、隧道围岩压力分布状况变得十分复杂;通过对工程实例衬砌结构参数分析表明,现行隧道松散荷载计算方法难以反映隧道结构的实际荷载隧道,其计算方法的适宜性受到了质疑。     

基于IPM和边缘图像过滤的多干扰车道线检测

在基于视觉的自动驾驶环境感知中，路面阴影、雨水、污渍和反光会对车道线识别和车辆导航造成干扰，针对此问题提出了一种基于逆投影映射（IPM）和边缘图像过滤的改进车道线识别方法。通过逆投影方法可以得到原始道路图像的鸟瞰图像，很大程度上增强了车道线的视觉特性并减少了干扰。同时提出迭代聚类分割方法对IPM图像中的灰度值进行分析，并保留与车道线颜色和形态特征最为接近的灰度点作为车道线边缘。随后提出一种搜索统计边缘图像中连续边缘区域的方法，通过分析边缘点并保留最长区域实现过滤道路干扰因素的目的。最后将该算法与其他常用车道线检测算法进行对比。研究结果表明：该方法可以更好地过滤路面各种干扰因素，有效增强干扰环境下识别模糊车道线、实车道线、虚车道线、弯车道线的能力，大幅提高了自动驾驶环境中的车道保持能力，并且由于该方法相比其他方法能够更加有效地去除路面干扰区域，因此识别车道线的速度得到大幅提高，可以满足自动驾驶对于实时性的要求。     

车载信息装置系统分析

本文探讨用系统分析方法指导车载信息装置（OBU）开发的必要性和一般步骤，并以ITS子系统之一“交通需求管理及路线引导系统”为例，给出了OBU系统分析实例。     

无源TPMS中SAW传感器RF信号收发系统研究

针对目前基于无源声表面波(SAW)传感器在收发信号上依赖于专门测试仪器的问题,设计了一种基于无源SAW传感器的专用RF收发器.介绍了无源SAW传感器的结构及信号检测原理:以及RF收发器的硬件和软件设计原理.测试试验表明,该RF收发器的设计是合理的,可满足低成本下对无源SAW传感器信号发送与检测的需求.     

面向多元场景结合GLNet的车道线检测算法

各种复杂环境下路面车道线的高效精确检测是自动驾驶领域中车道偏离预警系统的关键性技术之一。由于车辆实际运行环境的复杂性和路面车道线的多样性，现有方法在车道线检测的准确性和鲁棒性上仍需不断增强。提出一种面向多元场景结合GLNet的车道线检测算法。首先采用改进Gamma校正对待检测路面图像预处理，消减光照不均匀、夜晚等环境干扰，增强车道线纹理。然后为增强数据集的多样性，在LaneNet网络的基础上引入对抗生成网络DCGAN，构建GLNet网络模型。该模型采用编码-解码的网络结构提取车道线特征（车道蒙板和像素点），通过DBSCAN聚类算法将不同车道线划分为不同的实体，使用H-Net网络学习的视觉转换矩阵优化并拟合输出车道线。最后基于已训练好的GLNet权重模型对车道线进行精确提取，并在Tusimple数据集和自制数据集上测试验证。试验结果表明：该方法的检测准确率可达97.4%，相较于基于LaneNet网络的车道线检测算法明显提高；DCGAN网络的加入丰富了数据集类型，并提高了该模型的表征及分类能力；DBSCAN聚类算法的平均聚类时间约为0.016 s，相较于Meanshift算法运行效率更高。所提出的方法考虑了不规范、环境复杂等多种道路类型的车道线检测任务，提升了对复杂噪声与多元场景的处理能力，在车辆辅助驾驶领域具有较好的鲁棒性和适用性。     

横风下π型断面大跨桥上汽车气动特性风洞试验（双语出版）

准确获得车-桥系统气动力是评估强风作用下桥上车辆运行安全性和舒适性的基本前提，为此必须考虑车辆与桥梁间存在的显著气动相互干扰。以山区大跨桥梁常见的π型断面主梁和集装箱货车为研究对象，设计并制作了1：32几何缩尺比的桥梁和车辆刚性测压模型，通过风洞试验测试了典型车-桥组合工况下车辆表面的风压分布，分析了前、后车辆干扰作用、车辆横向距离和车道组合方式等对桥上汽车气动特性的影响，并进一步分析汽车表面的风压值分布，以探究汽车气动力系数变化的机理。研究结果表明：前、后车辆间的干扰、车辆横向距离的改变对汽车的侧向力系数、阻力系数和升力系数均有较大影响，但对汽车的力矩系数影响较小，且汽车的力矩系数具有一定的离散性；车道组合方式中测试车辆位置的改变对汽车气动特性的影响大于干扰车辆位置的改变对汽车气动特性的影响，且车辆组合方式的改变对汽车的力矩系数基本没有影响；受桥梁π型主梁断面的影响，汽车侧向力系数的变化趋势与Coleman规律下的变化趋势不同。     

两相位信号交叉口左转交通流延误模型的研究

左转车是信号控制交叉口产生冲突点最多的车辆,因此对左转交通流的延误分析是研究交叉口延误的基础。文中在研究改进的HCM延误模型基础上,考虑了左转车流驶离交叉口时非机动车驶入机动车道从而造成左转车流的跟驰延误,结合我国交叉口左转交通流的特性,建立了一个两相位信号交叉口左转交通流延误模型,并通过实例说明了此模型的有效性和适用性。     

用于车道识别的分段切换车道模型

为了使得车道模型既能准确地描述车道形状,又不影响车道识别算法的实时性,提出了一种分段切换车道模型。对近视场区域使用直线模型匹配车道线,对远视场区域则在直线模型和二次曲线模型之间进行切换,以适应有曲率和无曲率道路的识别要求。试验表明,使用分段切换车道模型的车道识别算法能够很好地匹配各种形状道路,并能满足实时性要求。     

高速公路ETC交易耗时估计与车道分区设计

大多数高速公路ETC车道的长度都是以停车视距计算方法为设计依据的,但这忽视了各省市ETC交易耗时的差异,且此依据与ETC系统可实现不停车自动收费的目标相矛盾。不合理的车道长度会导致部分车辆因时间不足而无法完成交易,或出现跟车干扰等现象,降低收费站服务水平。以陕西省170多万条交易数据为样本,采用随机过程与数理统计方法,对交易耗时进行数字特征分析和参数估计,并提出ETC车道划分为交易区和安全控制区,将置信度为99.9%的交易耗时估计结果和停车制动距离应用于区域长度设计中。陕西全省ETC系统建设实践证明,该方法提高了ETC车辆通过率,保障了行车安全,取得了良好效果。     

基于GPS的电子不停车收费车载设备系统开发

分析了传统的高速公路的收费方式和电子不停车收费方式,并针对现有收费方式的弊端,设计集成了具有GPS、GSM／GPRS功能的新一代不停车收费车载设备,它综合利用了卫星定位、无线通信及专用短程通信等技术,实现了车辆的不停车收费功能,并支持信息服务功能,成功应用于卫星定位和无线接入技术的电子不停车收费系统。     

存在车辆干扰的车道线识别

为避免道路上行驶的其它车辆对车道线识别的干扰,提出了一种结合车辆识别的车道线识别方法。融合雷达数据,车辆识别模块首先在图像中识别出车辆占据的区域;对于每一个车道线识别模块挑出的车道线候选点进行判断,去除处于车辆区域的车道线点;如果有效车道线点数目不足,则利用卡尔曼滤波的跟踪结果,确定符合最小风险函数的车道线位置。经过多种工况下的试验验证,该方法能够稳定地对车道线进行识别,准确地提取车道线参数,并且算法对车辆干扰有良好的抵抗能力。