自动驾驶环境下交叉口交通震荡现象研究

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交叉口拥堵问题是影响城市道路通行能力的重要因素,信号控制交叉口红灯时会打断车流,从而产生交通震荡现象。如何有效缓解这一问题,提高信号交叉口的通行能力,是值得研究人员重点关注的领域。在大数据和人工智能广泛应用的背景下,自动驾驶是未来交通发展的必然趋势,基于自动驾驶技术对车辆进行精准调控将成为解决交通震荡问题的有效方法。本文针对上述存在的问题,基于自动驾驶技术构建了信号优化和车速控制模型,为自动驾驶交叉口的规划建设和运营管理提供了参考。首先,从交叉口分类、冲突点、信号控制方式角度,阐述交叉口控制问题,介绍交通震荡的概念及特性。分析传统信号交叉口存在的缺陷,选取西安某十字形交叉口开展试验,依据驾驶员的跟驰数据进一步分析交通震荡现象。其次,建立了自动驾驶信号交叉口控制模式和系统结构,以车路通信技术为基础,搭建智能车载设备、智能路测设备。在理想的全自动驾驶环境下,构建信号优化模型和车速控制模型;基于自动驾驶车辆和人工驾驶车辆混行的过渡环境对模型进行改进优化。利用SUMO仿真平台和Gurobi优化模型求解器搭建测试平台,对模型进行仿真验证。结果表明,相较于传统信号交叉口,本文所构建的交叉口控制模型可有效降低车辆平均通行时间、停车次数,验证了模型的可行性。综上所述,本研究能够为改善信号交叉口处交通震荡现象提供科学依据和理论指导,并具有切实可行的实践意义。
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