车联网技术的不断发展,为智能交通系统的实现提供了可能,在车联网逐渐普及的过程中,如何利用车联网提供的信息来帮助驾驶员提高行车效率、减少燃油消耗成为汽车领域的研究热点。从车辆方面出发进行节能驾驶的研究已经相对成熟了,这类研究主要是根据发动机的动力性和经济性去调整车辆在行驶中的速度和加速度,该方法在实际使用中常常因受到周围车辆的干扰等原因,很难达到预想的行驶效率及节能效果。从驾驶员行为及交通条件出发进行节能驾驶的研究,可以避免因为没有考虑周围其他车辆造成与实际状况不符的情况,但提出的节能驾驶策略是否有效需要进行实验验证。然而,基于实车的实际道路或者试验场实验通常存在实验成本高、周期长、场景复杂并且重复性差等问题,而传统的车辆仿真技术和交通系统仿真技术虽然具有成本低重复性高的优势,但也存在无法实现车联网下车辆对周围环境感知及车辆间信息分享等实验环境的不足。因此,本文对车联网下节能策略评价方法进行了研究,建立了面向车联网下车辆运行仿真的驾驶员博弈仿真平台,并用于评价驾驶员的节能驾驶策略。本文的主要工作和成果总结如下:1.对驾驶员博弈仿真系统进行分析,设计了驾驶员博弈仿真平台。平台主要包括道路生成与信号灯模块、驾驶员博弈行为仿真模块、人机交互模块和数据分析模块。道路模型和信号灯配时方案参考实际道路情况选择,驾驶员博弈行为仿真模块包含了GM跟驰模型及改进的Gipps换道模型,其中驾驶员行为参数根据实际道路的调查结果选取,人机交互模块可以动态显示仿真过程中各个车辆位置和信号灯实时状态,数据分析模块可以根据仿真结果统计出每个车辆对应的各项行驶指标并保存输出。2.对驾驶员博弈仿真平台的性能进行了评价。对驾驶员博弈仿真平台评价指标进行了研究,确定以平均行程速度和驾驶员分布均匀性为主要评价指标,并参考速度分布、怠速比和速度时间序列几项指标。设计仿真实验,根据确定的几项指标分别对平台进行验证,得到仿真平台性能满足设计要求的结果。3.对典型交通状况下的仿真参数选择进行了研究。设计在不同车辆数下的驾驶员博弈仿真实验,确定表征自由流、平峰流、高峰流交通状态的车辆数分别为100辆,300辆和800辆。设计在不同仿真时间下的驾驶员博弈仿真实验,确定仿真时长达到5400s时,仿真参数和统计数据总体收敛的结果。4.对评价驾驶节能策略效果的指标和参考值进行了研究。对用于评价驾驶节能策略的指标进行了分析,确定以时间收益和油耗收益为主要指标,并使用价值方法将这两个指标统一成行驶总收益这一个指标作为评价驾驶节能策略的指标。5.对固定型驾驶策略的行驶收益进行了博弈分析,揭示了各种驾驶策略在多策略环境下的不同收益情况。设计在不同的车辆数下,对五种固定型驾驶策略在不同比例分布及单类型驾驶员时的仿真实验,分析在各种条件下各类型驾驶员的收益结果,并将每种交通密度及驾驶员分布下所有驾驶员的平均收益作为评价驾驶节能策略的参考值。根据纯策略博弈和混合策略博弈分析理论上各类型驾驶员的行驶收益,对比理论值和仿真的真实值,推断出:在实际交通环境中,采用各类型驾驶策略的驾驶员收益差比理论值小,整体收益呈现一种更均衡的状态。6.对车联网下跟随策略、平均策略和组合策略的三种驾驶节能策略实际效果进行了分析,揭示了复杂交通环境下实现节能策略的难度,也说明了在多策略驾驶条件下进行策略有效性评价的必要性。设计在不同驾驶员类型比例分布及不同车辆数下的仿真实验,对分别使用跟随策略、平均策略和组合策略的实际收益进行统计,并根据统计结果评价各类型节能策略的实际效果和适用范围。根据分析结果得出,各类型驾驶员都无法在任何交通环境和交通密度下持续占优,只有根据道路的交通环境和交通密度实时调整驾驶策略才能达到节能效果的结果。