【技术实现步骤摘要】
基于车辆碰撞时间反馈的交通流稳定性提升方法
[0001]本专利技术涉及智能交通领域,特别涉及基于车辆碰撞时间反馈的交通流稳定性提升方法。
技术介绍
[0002]随着城市化进程的不断加快,大中小城市居民的生活水平得到了显著地提升,由于机动车的普及,越来越多的人选择机动车作为其代步工具。机动车虽然减少了居民出行的时间,提高了工作的效率,但是庞大的机动车群体极易引起各类交通问题,目前,许多城市都出现了各种各样的交通问题,如:交通事故、交通拥堵和环境污染等。为了从根本上解决一系列的交通问题,研究人员从上个世纪就已经开始针对交通问题的研究,尽管取得了不错的成果,但仍需要从本质上理解交通问题的形成及演化机理,指导实际的交通设计。在交通科学中,交通流理论是通过运用多学科的知识,针对特定的交通流场景,构建合理的理论模型,分析交通流随时间和空间变化规律的模型和方法,进而找到控制交通流动的基本规律,并为交通规划和管理部门提供可靠的理论依据,最后达到对交通系统的合理调控。
[0003]近些年来,已经构建了各种各样的交通流模型,其中,跟驰模型是用来描述在单车道上沿着同一方向行驶的车辆,以相同的车头间距进行行驶,然而每个模型都有一定的缺陷,如:Bando提出的优化速度模型(OVM)具有不切实际的加速度,会出现时走时停的现象,导致交通流不稳定,Treiber等人提出的智能驾驶员模型(IDM)在实际应用中,会出现后车无法快速地跟随前车的情况,同样会出现交通流不稳定的状况。如果以这些模型来控制车辆的行驶时,这些缺陷的会导致交通流不稳定,产生 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于车辆碰撞时间反馈的交通流稳定性提升方法,其特征在于,包括:针对车辆的跟驰特性建立基础跟驰模型,通过车辆碰撞时间构造反馈控制项;基于反馈控制项对基础跟驰模型进行改进,建立交通流跟驰模型;计算交通流跟驰模型的传递函数,根据传递函数计算交通流稳定性的中性条件;利用中性条件判断交通流系统的稳定性,通过改变反馈控制项的控制强度,提升交通流系统的稳定性。2.根据权利要求1所述的交通流稳定性提升方法,其特征在于,车辆碰撞时间指车辆在道路上行驶时,保持车辆当前速度不变与前车发生碰撞需要的时间,利用公式表示为:式中,x
n
(t)和v
n
(t)分别表示第n辆车在t时刻的位置和速度,l
n
‑1表示第n
‑
1辆车的车身长度;将车辆碰撞时间取倒数并取其负数作为调控指数Ω(t),并引入当前车辆的速度,形成反馈控制项θ(t),表达式为:θ(t)=λΩ(t)
·
v
n
(t)式中,λ表示控制强度;调控指数Ω(t)的表达式为:3.根据权利要求2所述的交通流稳定性提升方法,其特征在于,基础跟驰模型的表达式为:为:式中,a
n
(t)表示第n辆车的加速度,s
n
(t)=x
n
‑1(t)
‑
x
n
(t)表示第n
‑
1辆车和第n辆车在t时刻的车头间距,Δv
n
(t)=v
n
‑1(t)
‑
v
n
(t)表示第n
‑
1辆车和第n辆车在t时刻的速度差,f(
·
)表示非线性方程;利用反馈控制项θ(t)对基础跟驰模型进行改进,得到交通流跟驰模型,表达式为:利用反馈控制项θ(t)对基础跟驰模型进行改进,得到交通流跟驰模型,表达式为:4.根据权利要求3所述的交通流稳定性提升方法,其特征在于,计算交通流跟驰模型的传递函数,根据传递函数计算交通流稳定性的中性条件包括:将交通流跟驰模型通过一阶泰勒展开进行线性化,并省略高阶项,得到交通流系统的运动状态,表达式为:
式中,f
Δv
、f
...
【专利技术属性】
技术研发人员:周博见,陈可,李世豪,陈洁,陈晓伟,张永,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。