混合交通环境车路协同效能指标设计与多目标评估方法

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随着车路协同自动驾驶系统的迭代更新,交通路网呈现出复杂化和多样性的特点,交通参与主体也逐渐呈现出大规模、异构性的特点,异构交通环境下的交通流成为研究的重点。为进一步优化路网运行效能,群体智能控制算法应运而生,然而目前对混合交通环境车路协同综合效能评估的研究较少,评估目标较为单一,评估方法较为主观,评估结果不够直观,无法覆盖混合交通环境车路协同综合效能评估的全部需求。因此迫切需要一种直观的、可操作性的方式,进行综合全面评估。本文分析混合交通环境车路协同效能评估需求,设计了综合效能评估指标,研究了单目标与多目标的综合效能评估方法,具体研究内容包括以下几个方面:(1)设计了一套适用于混合交通环境车路协同综合效能评估的指标。利用时空切片的思想,对混合交通环境车路协同交通流特点进行分析,设计构建评估指标。最终,以宏观与微观角度出发,覆盖交叉口、路段、路网三个维度,设计了 18个效能评估指标,用于混合交通环境车路协同效能评估。(2)提出了一种基于模糊综合评价法的车路协同单目标评估方法。首先根据真实数据确定层次分析法指标强弱关系,从而确定指标权重;其次根据指标特点,建立隶属度函数;最后构建二级模糊综合评价模型,通过多算子对加权得到综合效能评分结果。(3)提出了一种基于网络分析法的车路协同综合效能评估方法。首先使用Apriori算法对评估指标间关系进行挖掘,提出一种网络化效能指标设计思想。确立多目标综合评估中网络化效能评估指标。其次基于网络分析法,构建网络化评估模型,确定控制层与网络层,对多目标综合效能进行评估。(4)对论文提出的混合交通环境车路协同综合效能评估方法进行实例分析,开发一了套评估软件并对评估结果实时可视化呈现。基于PARAMICS软件构建仿真环境,对5个交叉口、6个典型混合交通车路协同场景进行评估,检验本文方法的有效性。研究结果表明,本文设计的混合交通环境车路协同综合效能评估指标能够覆盖了效率、安全、环保、智能驾驶舒适度四个评估目标;提出的评估方法适用于混合交通环境车路协同单目标与多目标综合效能评估;构建的评估软件可以实时动态将评估结果可视化。论文包括图65幅,表30个,参考文献80篇。
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