面向綠色駕駛的信號(hào)交叉口車速動(dòng)態(tài)控制方法研究.pdf

1、城市中的信號(hào)交叉口對交通流有隔斷作用，車輛在此處經(jīng)常加速、減速、怠速和停車，造成大量的機(jī)動(dòng)車污染物排放及燃油消耗。動(dòng)態(tài)速度控制方法（Dynamic Speed Control，DSC）作為綠色駕駛的一種方法，能夠?yàn)檐囕v駕駛員提供動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的駕駛策略。相較于傳統(tǒng)的綠色駕駛方法，動(dòng)態(tài)速度控制方法的優(yōu)勢在于，成熟的信息發(fā)布技術(shù)和通信技術(shù)使得其更加實(shí)用，成本相對于燃料的改進(jìn)及車輛的改造更有優(yōu)勢。而可變速度限制（Variable Speed Lim

2、it，VSL）作為動(dòng)態(tài)速度控制方法中較為成熟的一種方法，能夠通過路邊設(shè)置的可變信息板（Variable Message Signs，VMS），為駕駛員提供動(dòng)態(tài)速度建議值，控制其運(yùn)行方式，因此基于可變速度限制設(shè)計(jì)的面向綠色駕駛的信號(hào)交叉口車速動(dòng)態(tài)控制方法具有重要意義。
　　論文在分析機(jī)動(dòng)車污染物排放及燃油消耗模型和可變速度限制方法的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有模型及方法對以信號(hào)交叉口為背景的缺失以及控制約束的不足，提出了一種基于可變速度限制的信

3、號(hào)交叉口綠色駕駛控制方法。根據(jù)時(shí)空關(guān)系選取車隊(duì)中的頭車，利用VMS板向頭車駕駛員發(fā)布速度建議值，控制其運(yùn)行狀態(tài)，使其經(jīng)過提前減速和加速的過程后，能夠在下一信號(hào)周期綠燈開始時(shí)通過交叉口，提高通行效率，同時(shí)達(dá)到減少機(jī)動(dòng)車污染物排放和燃油消耗的效果。
　　針對基于可變速度限制的信號(hào)交叉口綠色駕駛控制方法中的相關(guān)機(jī)制對車輛運(yùn)行特征和時(shí)空關(guān)系的約束，以 VMS的布設(shè)位置為決策變量，以機(jī)動(dòng)車污染物排放及燃油消耗最少為目標(biāo)，構(gòu)建了面向綠色駕駛的

4、信號(hào)交叉口車速動(dòng)態(tài)控制優(yōu)化模型，對信號(hào)交叉口處關(guān)于VMS布設(shè)位置的車速動(dòng)態(tài)控制優(yōu)化問題進(jìn)行了全面的描述。
　　在建?；A(chǔ)之上，利用遺傳算法對優(yōu)化模型進(jìn)行求解，采用MATLAB中的GATBX工具箱進(jìn)行仿真計(jì)算，得到最佳的VMS布設(shè)位置。然后設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，在MATLAB中仿真模擬信號(hào)交叉口車速動(dòng)態(tài)控制方法，對不同交通量情況下信號(hào)交叉口處CO、HC、Nox排放和燃油消耗進(jìn)行分析，得出在交通量接近飽和的狀況下，該方法能夠有效地提高通行效