城市道路环境下的车载自组网分簇路由机制

车载自组网(VANET)是一种将高速移动车辆作为通信节点的Ad hoc网络,其网络拓扑结构变化迅速导致传统的Ad hoc路由技术并不适用。针对车辆节点在城市道路环境下的移动特点及分层结构给无线网络带来的易管理、易扩展等特性,提出了以公交车辆为簇头的VANET路由机制。该机制以公交车辆为簇头建立簇,其它车辆根据行驶速度和方向加入最优簇,在分簇的基础上运行路由协议。仿真实验结果表明:该机制在分组投递率和网络稳定性上均有改进。     

基于复杂网络的车载自组网拓扑特性分析

研究了在受道路约束的实际场景以及不受道路约束的仿真场景下车载自组网(vehicular ad hoc network,VANET)的度分布、聚类系数、平均路径长度和连通分支数等拓扑特性,基于KS检验和极大似然估计对VANET是否具有无标度特性进行了验证.结果表明:在通讯范围内全连接情况下,车载自组网不具有无标度特性和小...     

车辆换道纵横向耦合控制

基于车辆纵横向动力学耦合模型,研究了自动化公路系统车辆换道纵横向耦合控制.假定换道过程中车辆横向加速度满足梯形约束,根据期望换道轨迹计算车辆换道时的期望横摆角和横摆角速度,依靠车载传感器获得车辆横摆角速度信息.采用有限时间滑模趋近律,设计了车辆换道纵横向耦合变结构控制规律.基于李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的稳定性进行了分析,得到了系统渐进稳定的充分条件.仿真结果表明:采用该控制规律,车辆在纵向速度变化的情况下能够良好地跟踪期望换道轨迹,跟踪误差小于0.06 m.     

车载自组网告警信息广播策略

车辆可以通过车载自组网交换告警信息提高行驶安全,告警信息对传输的可靠性和实时性要求高。目前主要采用重复广播的方式来提高告警信息广播的可靠性,但缺乏对重复广播率的确定方法。基于将告警信息产生和广播的系统看作一个排队系统的思想,提出了一种基于车速的重复广播率计算方法,通过建立车速与告警信息产生量之间的关系模型;并限定告警信息传输延迟,建立了优化的告警信息重复广播率计算公式。实验结果表明:该计算方法能较好地均衡告警信息广播的可靠性和实时性,操作简单。     

智能导航车载系统

为了提高公交系统的运营效率,设计了基于短信服务的智能导航车载系统,分析了导航系统和车载系统的运行原理和功能。采用公交车到站发短信的方式,能够在每个停车站点的电子站牌上显示距离本站最近的车辆到达所需的时间,同时控制中心可对车辆进行实时调度,动态查询车辆的位置区间。实验测试结果表明：该系统设备性能稳定,能够实现运行车辆的有效管理,且投资小,收益快,同时具有一定的扩展性,易于与相关的智能系统衔接。     

智能网联环境下复杂异质交通流稳定性解析

针对网联车辆与普通车辆构成的异质交通流,考虑网联车辆车对车(V2V)、车对基础设施(V2I)不同通信技术,研究复杂异质交通流稳定性.基于李雅普诺夫理论,分析对比不同通信技术下网联车辆与普通车辆构成的异质交通流稳定性;基于V2V、V2V/V2I的网联车辆和普通车辆以不同比例混合时,进行异质交通流稳定性判别及稳定域解析.通过数值仿真,验证理论解析的正确性.研究结果表明,基于V2V/V2I的网联车辆比基于V2V的网联车辆混入对异质交通流稳定性改善效果更显著.基于V2V、V2V/V2I的网联车辆同时汇入普通车辆交通流的情况下,当基于V2V的网联车辆比例较低时,不会明显提高异质交通流稳定性;而基于 V2V/V2I的网联车辆即使在低比例时,也会显著改善交通流稳定性;且基于V2V网联车辆比例较低时,平衡态临界速度值随着基于V2V/V2I网联车辆的比例增加近似呈线性减小.     

智能网联环境下复杂异质交通流稳定性解析

针对网联车辆与普通车辆构成的异质交通流，考虑网联车辆车对车(V2V)、车对基础设施(V2I)不同通信技术，研究复杂异质交通流稳定性.基于李雅普诺夫理论，分析对比不同通信技术下网联车辆与普通车辆构成的异质交通流稳定性；基于V2V、V2V/V2I的网联车辆和普通车辆以不同比例混合时，进行异质交通流稳定性判别及稳定域解析.通过数值仿真，验证理论解析的正确性.研究结果表明，基于V2V/V2I的网联车辆比基于V2V的网联车辆混入对异质交通流稳定性改善效果更显著.基于V2V、V2V/V2I的网联车辆同时汇入普通车辆交通流的情况下，当基于V2V的网联车辆比例较低时，不会明显提高异质交通流稳定性；而基于 V2V/V2I的网联车辆即使在低比例时，也会显著改善交通流稳定性；且基于V2V网联车辆比例较低时，平衡态临界速度值随着基于V2V/V2I网联车辆的比例增加近似呈线性减小.     

车载信息系统对行车安全的影响分析与改善对策

依据车载信息系统的发展现状,基于驾驶人驾驶行为的多资源理论,分析了车载信息系统对驾驶人驾驶行为时间的影响,论述了车载信息系统对驾驶人安全驾驶的影响,探讨了改善车载信息系统和完善车载信息系统的改进措施,以提高车辆的驾驶安全性。     

无线自组网络传输路径优化的算法研究

无线自组网络通信是一种比较常用的通信方式,无线自组网扩大传输距离是通过网络节点之间接力传输方式来实现.为了降低传输的冗余度,提高传输效率,数据在无线线自组网传输的过程中需要对传输路径进行优化.论文采用改进的遗传算法和蚁群算法对传输路径进行优化,通过仿真验证和对比分析,改进的遗传算法在传输路径优化中有更高的效率.论文研究...     

路基变形原因及其处治方法

公路路基是公路的主要部分,是路面的基础。它与路面共同承担着车辆车载,路基的强度与稳定性直接影响到路面的平整度和强度,是保证路面稳定的基本条件。因此我们必须重视路基的变形,发现后及时采取有效的措施进行修补。以下从路堤和路堑两方面来分析路基变形的原因及其防治方法。     

车联网信息技术高速公路预警与应急避险模型

为减少高速公路车辆追尾和连环追尾等事故,本文研究了车联网信息技术高速公路预警与避险模型.本文利用车联网系统,将交通事故快速预报给后方车辆,并实时分析路面车辆信息,帮助后方车辆及时做出合理应急方案和应急措施.试验证明,跟车预警模型能够及时提醒驾驶人员避免追尾,在无法避免正面碰撞时,应急避险模型能够根据路面状况做出有效判断,成功进行避险,避免连环追尾事故发生.公路试验中第3车减少制动距离9.2 m,第4车减少制动距离21.4 m,较大地缩减事故后续车辆行车制动距离,能够在密集的行车路段,有效降低连环追尾事故的发生,提高高速公路交通运输安全.     

基于差动制动的单拖挂汽车列车道路跟踪控制

对汽车列车的运动特点进行了研究,建立了考虑铰接角的单拖挂汽车列车驾驶员模型;对挂车制动时车辆运动状态的变化进行了分析,设计了基于差动控制的道路跟踪控制器,建立了基于Simulink和Trucksim的联合仿真模型,验证了双移线工况下模型的路径跟随性和行驶稳定性.结果表明:基于差动制动的单拖挂汽车列车道路跟踪控制器,与单...     

高速公路隧道临近段车辆换道持续时间生存分析

为研究高速公路隧道临近段车辆换道行为,提高隧道路段行车安全水平,在广东省的3条高速公路隧道临近路段开展自然驾驶试验,采集换道车辆的行车轨迹以及周围行车环境等数据。基于采集到的车辆换道数据,采用生存分析的全参数估计方法,考虑不同驾驶人换道风险感知水平的异质性,构建随机参数加速失效时间(AFT)模型,分析隧道临近段行车环境、车辆运行状态等潜在因素对车辆换道持续时间的影响。研究结果表明：相较于固定参数AFT模型,随机参数AFT模型具有更好的拟合优度;至隧道进口的距离、起始车道前车的车速差、换道方向和至目标车道前车距离会对高速公路隧道临近段车辆换道持续时间产生显著影响;车辆换道位置距离隧 道进口越近,至目标车道前车的距离越近,换道持续时间越短;相较于换道车辆车速大于起始车道前车的情况,换道车辆处于非跟驰状态和车速小于起始车道前车时,换道持续时间分别增加 7%和20%。研究结果可为高速公路隧道临近段交通安全设施改善和微观驾驶行为模型构建提供理论依据和方法指导。     

车载自组织网络拓扑特性及控制

传统的车载自组织网络体系结构研究专注于通信协议及其拓扑,未从宏观角度揭示其网络本质.针对这种情况,提出基于复杂网络理论的车载自组织网络模型.首先介绍模型算法.然后采用平均场理论进行度分布分析,讨论模型特殊情况,判定度分布指数范围,计算度分布及度与次序之间的关系,以度分布满足幂率分布规律验证车载自组织网络的无标度特征.最后以网络状态方程为基础,导出被牵制控制到平衡点的网络状态方程,计算矩阵最大特征值和网络特征值,提出车辆自组织网络牵制控制策略.仿真结果表明,车载自组织网络度分布指数γ >2 ,网络若被牵制到平衡点 -X ,重点控制网络的最大特征值λ1 .     

协作式巡航控制下混合车队队列稳定性

考虑协作式巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control，CACC)车辆与自适应巡航控制 (Adaptive Cruise Control，ACC)车辆之间的退化机制，构建由CACC车辆、ACC车辆以及人工驾驶 车辆组成的混合车队。应用传递函数理论，推导混合车队在不同规模情况下的队列稳定性判别 准则，计算混合车队在多种情形下的队列稳定性情况，并设计数值仿真实验验证理论分析结果。 稳定性分析结果表明，所推导的混合车队队列稳定性准则能够从理论层面计算混合车队关于车 队规模与车流速度的队列稳定域，当混合车队中CACC车辆比例达到25.00%~41.17%及以上时， 混合车队可在全速度范围内实现队列稳定。数值仿真结果表明，混合车队头车产生的速度扰动 传递至上游CACC车辆时，CACC车辆可有效抑制速度扰动的波动幅度，使混合车队趋于稳定，验 证了理论分析的正确性。研究结果揭示了混合车队保持稳定时的CACC车辆与人工驾驶车辆的 比例结构。     

半挂汽车列车高速变道稳定域估计

为改善传统稳定域在评价铰接列车非稳态转向稳定性方面的不足, 提出了一种适用于半挂汽车列车的高速变道稳定域的估计方法; 建立了包含Pacejka魔术公式的半挂汽车列车四自由度非线性动力学模型, 通过半挂汽车列车高速变道的仿真和实车试验对比验证了所建模型的有效性; 在构建车辆系统Jacobian矩阵的基础上, 应用特征根法分析了车辆在高速阶跃转向和正弦转向2种情况下的稳定性; 基于Lyapunov稳定性定理, 通过构建Lyapunov能量函数, 分析了车辆极限状态时的系统能量与能量变化阈值, 获得了车辆高速变道稳定域, 并利用半挂汽车列车30m·s-1变道试验验证稳定域。分析结果表明: 高速变道过程中车辆系统Jacobian矩阵特征根大于0, 但最终收敛至小于0, 系统仍可保持稳定; 车辆高速变道稳定域为近似凹形曲面, 能量越接近中心区的低点, 车辆系统越稳定, 而一旦接近甚至超过能量阈值, 车辆系统将临近或发生失稳; 在半挂汽车列车30m·s-1变道试验中, 当Lyapunov能量接近阈值3.863 6J时, 车辆系统处于临近失稳状态。可见, 确定的半挂汽车列车高速变道稳定域, 能够较好地表征车辆系统在高速瞬态连续转向状态下的稳定性, 可为半挂汽车列车操纵稳定性评价和控制提供有益参考。      

基于多参数加权的IVC网络系统移动自适应分群算法研究

由于IVC车辆间通信系统中车辆的移动性,其无线通信网络的拓扑结构是动态变化的.若每个车辆节点各自维护网络路由信息会导致大量的控制信息而占用带宽资源,因此需要将IVC网络内的车辆节点进行分群处理.文中提出了一种针对IVC网络系统的基于多参数融合加权的改进移动分群算法,该算法将节点的位置及速度等运行状态信息作为决定分群的因素,并考虑了车辆节点的移动特性,因此保证了网络分群的稳定性和移动适应性.     

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基于智能交通诱导信息考虑前方多辆车,司机又通过后视镜考虑后方车辆,提出一种改进的耦合映射跟驰模型,用于描述单车道的交通流的动力学特性及其拥堵控制。利用离散延迟反馈控制动力学模式,通过调整模型中控制参数给出了抑制交通拥堵的策略。利用反馈控制理论,导出了在头车速度发生变化时,交通流保持稳定性的条件。分析结果表明,考虑前后方更多车辆的信息对交通流有致稳作用,亦即稳定性条件明显减弱。数值模拟证实了理论分析的正确性,通过与前人相关工作的比较得知,考虑前后方车辆的信息能够更有效地抑制交通拥堵。     

自动驾驶环境下驾驶人接管行为结构方程模型

为提取自动驾驶环境下驾驶人接管行为的关键影响因素,使用驾驶模拟器和眼动仪进行自动驾驶环境下驾驶人接管试验;采集了11个受试者对5种接管情境的反应数据,包括车辆运行数据和眼部运动数据,并调查了受试者的个人属性;基于实测数据定性分析和情境差异定量分析的结果,利用AMOS软件建立了描述驾驶人接管行为的结构方程模型;假设纵向接...