论文总字数：23085字

摘 要

基于车路间交互建立起的车路协同系统，可以改善交通系统的安全性，提高交通系统效率，有利于交通运输系统的可持续发展。作为城市交通的重要组成部分，城市路网的道路交叉口总是需要承担巨大的交通压力。于是优化交叉口的控制效果可以大大改善城市交通的运行状况。研究车路协同环境下的网联车辆在交叉口的放行方式，可以充分利用车路协同中获取的交叉口数据，为优化交叉口的控制效果提出新的思路和方法，提高交叉口运行效率，改善整体交通状况。

本文从车路协同技术出发，主要研究了车路协同技术的体系框架、各组成部分的功能和车路协同下的交叉口控制方法，同时阐述了定时控制和感应控制的基本方法和设计流程，并对现有的控制方法进行优化，探究不同的放行方式。最后使用VISSIM仿真软件进行定时控制、半感应控制和全感应控制的仿真模拟，与传统交叉口控制方法相对比，在行程时间、延误及排队长度等指标上均有5%-20%的改善，说明该方法确实可以在传统配时方法的基础上进一步优化交叉口的控制效果。

关键词：车路协同，信号控制，放行方式

Abstract

The vehicle-road coordination system based on the interaction between roads can improve the safety of drivers and passengers, improve the efficiency of the road access, and contribute to the sustainable development of the transportation system. As an important part of urban transport, the road intersections of urban road networks always have to bear huge traffic pressure from different roads. Therefore, optimizing the control effect of the intersection can greatly improve the operating conditions of urban traffic. Studying the way of connecting vehicles at the intersections under the vehicle-road coordination environment can fully utilize the intersection data obtained from road-to-road coordination and propose new ideas and methods for optimizing the control effects of the intersections to improve the efficiency of intersection operations, which can finally improve overall traffic conditions.

Starting from the vehicle-road coordination technology, this paper mainly studies the system framework of vehicle-road coordination technology, the functions of each component, and the intersection control method under the coordination of roads and roads. It also elaborates the basic methods and design flow of timing control and induction control. And the existing control methods are optimized to explore different ways of release. Finally, the VISSIM simulation software was used to simulate the timing control model, semi-induction control model and full induction control model. Compared with the traditional intersection control method, there were 5 to 20 percent improvement in the travel time, delay and queue length. It shows that this method can indeed optimize the control effect of the intersection based on the traditional timing method.

KEY WORDS: CVIS, Signal Control, Release Method

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 3

1.1 研究背景 3

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 车路协同技术研究现状 3

1.2.2 信号控制研究现状 3

1.3 研究内容与技术路线 4

1.3.1 研究内容 4

1.3.2 技术路线 5

1.4 小结 5

第二章 车路协同技术框架 6

2.1 概述 6

2.2 智能车载系统 6

2.2.1 信息获取子系统 7

2.2.2 预警控制子系统 7

2.3 智能路侧系统 7

2.3.1 信息获取子系统 8

2.3.2 交通控制子系统 8

2.4 车路通讯系统 9

2.5 车路协同下交叉口车辆运行分析 9

2.6 小结 10

第三章 交叉口信号控制方法 12

3.1 概述 12

3.2 定时信号控制 12

3.2.1 定义 12

3.2.2 定时信号设计 12

3.2.3 定时控制相关参数 13

3.3 感应控制 14

3.3.1 定义 14

3.3.2 感应控制工作原理 14

3.3.3 感应控制参数确定 15

3.4 小结 16

第四章 车路协同条件下的交叉口仿真 18

4.1 交叉口模型 18

4.2 感应控制逻辑 19

4.2.1 半感应信号控制的逻辑 19

4.2.2 全感应信号控制的逻辑 21

4.2.3 定时控制相关参数的确定： 22

4.3 仿真运行情况 22

4.3.1 定时控制仿真情况： 22

4.3.2 半感应控制仿真情况： 22

4.3.3 全感应控制仿真情况： 22

4.4 仿真结果分析 22

4.4.1 行程时间对比 22

4.4.2 延误对比 23

4.4.3 最大排队长度对比 24

4.5 小结 25

第五章 结论与展望 26

致谢 28

参考文献 29

附录 31

绪论

研究背景

伴随着近几年传感探测技术和无线通讯技术的快速发展，车路协同系统渐渐成为交通运输领域的重点研究对象。车路协同系统是指使用无线通讯、传感检测等高新技术获取机动车和道路情况，在车车、车路通讯的基础上进行信息的共享和交互，实现机动车与道路间的智能化互动与协同，从而改善利用现有资源、提高交通安全性、缓解交通堵塞问题。借助车路协同技术提供的各种数据，有助于探究信号交叉口处各方向交通流的放行方式，与传统信号控制中相序固定的模式相比是否存在更为灵活有效的放行方式，如无须遵守固定的放行顺序等。

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