车路协同环境下突发事件救援车辆路径规划算法研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:only16666
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
突发事件的应急救援问题是当今世界各国面临的共同问题,根据大量的交通事故调查结果显示,人员伤亡的原因多为救护不及时所造成的。如何规划车辆的救援路径成为城市突发事件救援的关键问题,特别是针对大范围的应急救援。目前,已有的车辆路径规划算法存在一定局限性,其求出的路径无法及时地反映城市路网交通状况对实际道路的行驶时间的影响。车路协同技术的出现,可借助车车、车路通信实时获取路网的交通阻抗信息。因此,进行车路协同环境下的突发事件救援车辆路径规划算法研究,对制定救援方案以及提升救援效率具有着重要意义。本文针对车路协同环境下的救援车辆路径规划进行了研究,基于蚁群算法引入了反映实时交通流特征的路阻函数,提出了一种适应车路协同环境特征的救援车辆路径规划算法,并进行了实证分析。首先,针对传统环境和车联网环境下路径规划算法的国内外相关研究进行了综述,并提出了论文研究内容及技术路线;其次,对突发事件相关理论、车辆路径问题分类及数学模型进行了介绍,在此基础上,从理论方法、优缺点对典型的动态路径规划算法进行了详细分析;接着,从传统环境和车路协同环境两个角度对路径诱导系统进行了介绍,着重分析了两种路径诱导系统工作原理及应用案例进行了分析;然后,在蚁群算法的基础上,将反映实时交通流特征的路阻函数引入到蚁群算法信息素更新规则中,建立实时更新状态转移概率,提出了一种适应车路协同特征的救援路径规划算法(Connected Vehicle-Ant System,CV-AS)。同时从算法流程、主要函数等方面给出了算法实现过程。最后,利用构建的车仿真环境,对所提出的CV-AS路径规划算法进行了实例验证。利用建立的指标体系,对蚁群算法(Ant System,AS)和CV-AS路径规划算法,分别从救援时间、所有救援车辆的最短路径总长度、路径行程时间可靠性等方面进行了对比分析。同时,从RSU个数、路网背景车辆数、救援车辆的相对布局等方面,对CV-AS路径规划算法的评价指标进行了影响因素敏感性分析。仿真实验结果显示,针对车路协同环境下突发事件救援,所提出的CV-AS路径规划算法具有良好的适应性。相对传统环境下的AS路径规划算法,所提出的CV-AS路径规划算法求得的行驶时间降低了 48%,所有救援车辆的最短路径长度总和降低了 19%,路径行程时间可靠性提高了 51%。模型参数对两种算法的影响趋势大致相同,蚂蚁数目m的合理设置范围为16~20,信息启发式因子α的合理设置范围为2~3,期望度影响因子β的合理设置范围为2~5,信息素挥发因子ρ的合理设置范围为0.5~0.7,此时算法的性能较好。对于敏感性分析,随着路网背景车辆数目逐渐增多,行驶时间逐渐降低,说明所提出的CA-AS路径规划算法在较差的路网交通状况下仍然可以提高救援效率,随着RSU个数的增加,所有救援车辆的行驶时间总和逐渐降低,证实了车路协同技术应用于路径诱导,可以解决传统环境下路径诱导在信息获取存在的延迟性等不足,对比两种救援车辆布局,均匀分布在事件发生点相较分布在事件发生点一侧,救援车辆行驶总时间降低了 20%,说明进行突发事件救援时,应急救援指挥中心应调度均匀分布于突发事件发生点周围的救援车辆。
其他文献
猪呼吸道病综合征是由于感染细菌、病毒或者饲养管理水平恶劣等多种因素彼此作用而引起的疾病,主要临床症状是由于上呼吸道感染而出现呼吸困难、咳嗽等,导致机体生长发育缓慢
目的了解烧伤科手术患者医院感染的危险因素,为有效降低患者医院感染发病率提供理论依据。方法采用回顾性调查的方法,对某三级甲等综合医院2015年1—12月烧伤科收治的480例手
在目前新形势下,随着现代互联网信息技术的迅猛发展,行政事业单位档案管理工作需要适应新发展和新变化。本文对信息化背景下如何更加有效地管理档案提出了一些策略和建议,希
<正>一般的信徒关心崇拜是出于一颗敬虔的心,到教堂做礼拜是表示神在生命中的重要性。教会的领袖大多关心安排崇拜各环节由谁负责担任,只要"负责人"各就其位——诗班、指挥、
运用文献分析和规范分析的方法对我国地方政府合作困难的原因及促进其合作的措施进行了探讨。认为某些地方政府缺乏合作意识、产业同构和重复建设、地方之间的不平衡发展、合
目的探讨替勃龙对上皮性卵巢癌患者术后生存质量的影响。方法选取自2009年1月至2010年8月在盛京医院手术且病理诊断为上皮性卵巢癌的患者,在术后规范化疗过程中,进行Kupperma
城市户外广告管理是城市管理工作的一个重要方面。城市户外广告管理工作的好坏,不仅能反映一个城市的商业氛围、城市品位和经济发展,同时也折射出一个城市的风格和形象。如何加
报纸
本文介绍了续集技术和直升机维修的特点。针对直升机维修的实际,对直升机虚拟维修的作用和实现方法进行了分析,提出了初步建议。
背景与目的肿瘤抗原的寻找一直是肿瘤免疫学研究中面临的重要课题。Sahin报告的SEREX(Serological analysis of recombinant cDNA expression libraries)方法是从体液免疫的
乳化沥青冷再生混合料的抗拉强度结构系数(Ks)和轴载换算研究较少,且均为小样本。本文首先搜集143组疲劳数据,建立实验室疲劳方程,并通过考虑荷载间歇时间等四个因素对疲劳寿