面向綠色駕駛的信號交叉口車速動態(tài)控制方法研究.pdf

1、城市中的信號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，造成大量的機動車污染物排放及燃油消耗。動態(tài)速度控制方法（Dynamic Speed Control，DSC）作為綠色駕駛的一種方法，能夠為車輛駕駛員提供動態(tài)實時的駕駛策略。相較于傳統(tǒng)的綠色駕駛方法，動態(tài)速度控制方法的優(yōu)勢在于，成熟的信息發(fā)布技術和通信技術使得其更加實用，成本相對于燃料的改進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，能夠通過路邊設置的可變信息板（Variable Message Signs，VMS），為駕駛員提供動態(tài)速度建議值，控制其運行方式，因此基于可變速度限制設計的面向綠色駕駛的信號交叉口車速動態(tài)控制方法具有重要意義。
　　論文在分析機動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上，針對現(xiàn)有模型及方法對以信號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、號交叉口綠色駕駛控制方法。根據(jù)時空關系選取車隊中的頭車，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，能夠在下一信號周期綠燈開始時通過交叉口，提高通行效率，同時達到減少機動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交叉口綠色駕駛控制方法中的相關機制對車輛運行特征和時空關系的約束，以 VMS的布設位置為決策變量，以機動車污染物排放及燃油消耗最少為目標，構建了面向綠色駕駛的

4、信號交叉口車速動態(tài)控制優(yōu)化模型，對信號交叉口處關于VMS布設位置的車速動態(tài)控制優(yōu)化問題進行了全面的描述。
　　在建模基礎之上，利用遺傳算法對優(yōu)化模型進行求解，采用MATLAB中的GATBX工具箱進行仿真計算，得到最佳的VMS布設位置。然后設置相應的參數(shù)，在MATLAB中仿真模擬信號交叉口車速動態(tài)控制方法，對不同交通量情況下信號交叉口處CO、HC、Nox排放和燃油消耗進行分析，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