基于5G 网络的车联网通信模式及应用

作为物与物之间通信的典型应用场景,车联网技术应用潜力巨大。车联网技术可以提供更 加安全的驾车方式,有效避免车辆行驶过程中遇到的各种交通问题,降低交通事故发生的概率。从车联网概念出发,分析了基于5G技术的车联网通信模式及5G 网络环境下车联网的应用方向,为智能 交通的发展提供了参考。     

路段交通流无超车换道的动力学模型及其仿真

通过对交通流参数的微分分析，建立路段交通流的运动微分方程和欧拉方程，与流体力学对比，根据牛顿第二定律，提出计算简便的交通压力和粘性阻力系数及粘性阻力，定义来自下游交通波的干扰为交通流的粘性。波速与最大波速之差定义为沿程粘性阻力系数。沿程粘性阻力与车道长度、流量沿车流方向的变化率和沿程粘性阻力系数成正比。模型能够得出交通流参数之间的关系。仿真实例表明，模型能够反映交通流的基本特性．     

基于改进型CTM模型的城市快速路交通事件仿真

交通事件是城市快速路拥堵的重要原因,有必要对交通事件发生后的交通流特性进行分析。为更好地适用于城市快速路交通流仿真,引入元胞密度和元胞长度2个参数,改进了传统元胞传输模型(CTM)。在Matlab上建立改进的快速路元胞传输模型,考虑不同交通密度条件下拥堵形成过程和消散机理,选取了交通事件后的交通流特征指标并定量计算。结果表明,改进的CTM模型能较好地对城市快速路交通事件仿真,不同交通密度下的交通事件引起的交通流特征有很大差异。     

交通事件检测算法的参数敏感度研究

在交通事件发生条件下,对交通流占有率、车辆占有率、速度3个特性参数进行分析,研究交通参数对于交通事件检测算法的敏感程度。通过TSIS交通仿真软件获得交通流的实时数据,最终得到交通事件检测算法中交通流参数的选择方法。     

路段交通流的动力学模型及其仿真

引入超车换道流量,建立了相应的交通流连续性方程。通过对交通流参数的微分分析,建立了路段交通流的运动微分方程。与流体力学对比,根据牛顿第二定律,提出了计算简便的交通压力、粘性阻力系数及粘性阻力,定义来自下游交通波的干扰为交通流的粘性,波速与最大波速之差为沿程粘性阻力系数,沿程粘性阻力与车道长度、流量沿车流方向的变化率、沿程粘性阻力系数成正比,模型能够得出交通流参数之间的关系。仿真实例表明:模型能够反映交通流的基本特性。     

基于时空特征序列匹配的交通流状态估计方法

为了针对无交通流检测器路段更好地进行交通流状态估计,提高估计精度,研究了基于时空特征序列匹配的交通流状态估计模型.通过交通运行指数的计算方法预设城市道路中有交通流参数路段的交通流状态;分析影响城市道路运行条件的各项因素,引入交通流参数与道路参数、路网拓扑参数等时空多维度参数特征,提取3个维度8个特征1个附加维度组成交通...     

诱导信息信任度对道路网络交通流影响研究

为研究车联网下驾驶员对诱导信息的不同信任度对路网交通流的影响,在对驾驶员特性和路径决策行为分析的基础上,建立车联网下路径选择决策模型,采用元胞自动机进行仿真,模拟不同信任度情况下的道路运行状况。结果表明,随驾驶员对诱导信息的信任度及车联网装载率的提高,交通流分配合理性和道路通行效率有明显提高。     

5G保证ADAS、自动驾驶系统安全可靠地运行

本文简介从设备层、网络层到服务层5G提供了整套的基础通信、定位和计算能力与自动驾驶深度融合。藉ADAS、车联网(V2X)和人工智能,以实现更安全、智能的交通运作系统,让车辆进入自动驾驶时代。     

车联网环境下CACC车辆信息传播安全性研究

针对CACC车辆与普通车辆混合行驶的道路环境,综合考虑交通流、信息流与病毒传播之间的相互关联,计算CACC车辆病毒感染概率,构建出车联网环境下的CACC车辆病毒信息传播动力学模型。之后分析了不同环境下CACC车辆病毒感染概率,并对病毒信息传播过程进行仿真。仿真结果表明:无论是在不同的通信范围限制条件下,还是在不同的交通流密度环境中,都可以通过降低CACC车辆病毒感染概率来有效控制病毒信息传播范围,提升CACC车辆信息传播安全性。     

基于跟驰模型的交通流混沌转化影响因素的仿真研究

为分析交通流混沌转化机理，利用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流时间序列。在一定参数组合情况下，仿真研究了交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距的变化曲线，可以明显地观察到交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程；在此基础上，通过考虑模型参数和仿真参数变化的大量仿真试验，应用最大Lyapunov指数改进算法对仿真交通流混沌转化的影响因素进行了理论分析。该研究结果有助于进一步理解、解释诸多交通流混沌转化现象，并为短时交通流预测和智能交通控制提供理论依据。     

基于车联网控制的改进跟车模型

利用车联网理论建立跟车模型,基于网络控制原则,应用跟车模式对传统的交通模型进行改进。在"不进行换道的高速公路"条件下分析了车联网状态流量、车联网对交通流造成的影响,对单向某特定场景进行定量评估。实例表明在车联网条件下道路容量的利用率有效增强。     

基于交通流稳定距离的多车道信号平交口安全间距分析

在分析多车道公路信号平交口间路段交通流运行特征的基础上,提出了基于交通流稳定距离的平交口安全间距分析方法。利用交通冲突率在路段上的分布趋势,验证了以CV(车速标准差变异系数)值作为间接安全评价指标的有效性;在仿真环境下,分析了交通量、信号周期、转向交通量比例、货车比例对CV值分布的影响;对典型环境下CV值的分布进行了曲线拟合,从而确定了各接入类别多车道公路的交通流稳定距离;结合平交口上游功能区的长度,给出了信号平交口最小安全间距的推荐值。结果表明:从交通流角度分析平交口间距是可行的,多车道公路信号平交口最小安全间距可表示为交通流稳定距离与平交口上游功能区长度之和。     

不完全车联网环境下元胞自动机换道模型研究

随着车联网技术的不断发展,自动驾驶车辆加入交通流中的可能性逐步增大,进而形成新的混合交通流.在综合考虑自动驾驶车辆对于较大范围内交通信息实时感知能力以及车辆间信息交互对于换道的影响,提出了自动驾驶车辆关注区间的概念,设计了不完全联网环境下新型混合交通流元胞自动机换道模型,通过改变自动驾驶车辆比例、自动驾驶车辆关注区间大小、交通流密度等参数进行数值模拟.结果表明:新型混合交通流元胞自动机换道模型,能够帮助提高交通流平均速度15%左右,改善道路通行效率.     

基于交通仿真技术的交通流监测设备布设间距研究

交通流监测设备是指能够采集断面交通量、车速、占有率等交通参数的信息采集设备,是公路网运行状态监测体系建设的重要内容和基础。合理确定交通流监测设备布设间距,使其既能满足公路交通运行状态判别、公路交通应急管理等应用需求,同时又能最大限度地节约建设资金,意义重大。在总结分析交通流监测设备布设实践及研究现状的基础上,提出"依托交通仿真技术和公路交通运行状态判别模型,对不同布设间距条件下的交通异常状态检测过程进行仿真实验,输出交通异常状态平均检测时间作为评价指标"的研究思路,并就交通仿真平台比选、交通运行状态判别模型以及仿真条件设置等3个关键问题进行了论述。最后,通过对高速公路、一级公路和二级公路基本路段上,12种交通流监测设备布设间距条件进行仿真模拟,形成3种技术等级道路上设备布设间距与平均检测时间的对照表,为公路交通管理部门进行交通流监测设备布设提供决策参考。     

基于冲突技术法的主路优先交叉口通行能力研究

在分析主路优先交叉口交通特性的基础上,确定交通流优先等级,引入冲突技术法构建通行能力模型.以442型交叉口为例,给出不同车道布局形式下的通行能力计算模型.通过实例分析,给出了模型中各参数的建议值,并验证了模型的有效性.     

基于Multi-Agent的区域交通协调控制研究

提出了一种基于Multi-Agent的区域交通协调控制系统。系统针对路网中各交叉口交通流相互影响的特点，构造了一种基于分布权值函数的分布式Q学习算法，采用此算法实现了Multi-Agent的学习以及协调机制。通过各Agent间的协调控制来协调相邻交叉口处的控制信号，从而消除路网中的交通拥塞。最后利用微观交通仿真软件Paramics对控制算法进行了仿真研究，仿真结果表明了控制算法的有效性。     

基于特征熵权与样本加权的大跨桥梁多车道交通荷载聚类模型

为满足交通流荷载作用下大跨桥梁结构评估的需要,研究了基于荷载参数特征的交通流状态划分方法。首先,基于实测交通流数据,按照车道属性统计分析得到交通流的单位小时特征参数样本,选择单位小时内车型比例、车头间距及交通流速度作为交通流状态划分的参考特征;其次,改进经典k-means聚类算法以增强其对高维、复杂交通流荷载分类的鲁棒性,即通过引入特征熵值来表征各特征参数对聚类效果的重要性,同时计算样本点与周围样本点的接近程度来赋予样本点权值,以削弱样本离散性对聚类质量的不利影响;最后,通过聚类算法得到11种具有不同参数特征的交通流荷载,分析了其作用下某大跨斜拉桥拉索应力响应及造成的疲劳损伤。结果表明：改进算法的聚类质量指标比原始k-means算法提高了40%以上,对交通流状态划分具有良好的适用性;通过算法得到的不同类别的交通流荷载的特征参数差异性明显,其占有率也大不相同,同一类别的交通流荷载各样本特征参数聚拢效果良好;同车道内不同类别的交通流荷载的拉索等效应力差别较大,其变异系数均在0.2以上,尤其在考虑了不同交通流荷载模型的占有率后,这种差异性进一步增大。上述结果表明该交通流荷载聚类与模拟方法是有...     

恶劣天气条件下城市快速路通行能力研究

通行能力是道路交通工程的重要参数。特别是在恶劣天气条件下,交通组织管理需要准确的通行能力数据支撑。基于上海市快速路监控中心采集存储的海量交通数据,结合气象局发布的天气状况信息,提取出恶劣天气条件下快速路的交通流参数。根据气象数据对交通流参数关系的影响程度,对气象条件进行了分级。提出了基于交通流模型拟合的通行能力计算模型,计算并标定了不同气象等级下通行能力的折减系数。     

结合改进跟驰模型的交通流元胞自动机模型

为更好地分析交通流运行规律,实现有效的交通控制和优化,提出结合改进跟驰模型的交通流元胞自动机(cellular Automata,CA)仿真模型.首先在分析正比于速度的间距倒数模型和Bierley模型特点的基础上,改进得到更符合实际的跟驰模型,进而创建的CA模型结合改进跟驰模型计算并离散化得到的加速度,进行车辆及整条车道的状态更新.通过模型仿真,得到速度差灵敏度系数λ、车辆间距灵敏度系数k和安全距离参数α不同取值时的交通流基本图和X-t时空状态图.通过仿真发现,λ,k的取值很大程度影响图形形状,而α的影响较小,同时模型仿真再现了交通流状态的动态衍化过程.通过试验验证,该模型仿真得到的Q-ρ关系曲线和实际交通流一致,且可模拟再现实际交通流的失稳、阻塞演化、走走停停等非线性交通流现象.     

浅析车联网发展历程及前景

车联网作为物联网时代的重要应用,正在随着计算和通信技术的进步而飞速发展,车联网带来了巨大的研究价值和商业前景,是实现汽车完全自动驾驶的重要途径。文章简要介绍了车联网的演进发展历程,讨论了创建车联网所需的技术,介绍了一些车联网环境下的主要应用,结合5G描述了车联网领域中的主要研究方向,最后阐述了车联网未来和发展趋势。