基于LTE-V车车通信环境下的跟驰模型设计

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:haier__
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
随着车联网的发展,未来长期一段时间将是联网车辆与人工驾驶车辆共存的交通发展阶段。其中,车车通信是未来交通发展的重要支撑技术,用于车车间信息共享实现交通流的协同运行。由于车车通信环境具有信号衰减等自身特性,使得该环境下车辆跟驰行为产生与传统环境不一样的运行规律。基于实际车车通信环境下交通流特征分析,研究车车通信环境下车辆得跟驰模型具有重要得研究意义。利用实际车车通信环境下车辆跟驰行驶数据,提出了一种基于LSTM网络的车辆跟驰模型,考虑不同城市道路类型、天气环境以及时段等影响因素,通过与经典GM模型、FVD模型,以及一种基于车车通信环境下改进的FVD模型进行比较,对所提出的车辆跟驰模型进行了预测精度研究,分析了后车速度和车头间距2个参数的预测精度。首先,阐述了车辆跟驰的跟驰特性以及车车通信环境对车辆跟驰行为的影响,并对几种跟驰模型进行简要介绍,同时分析了各个模型的优点与不足。接着,介绍了车车通信环境下的车辆跟驰试验以及试验数据,并通过matlab对数据进行一定的处理。然后,分析深度学习中RNN算法和LSTM算法的优缺点、适用性和LSTM算法的基本原理,考虑了车头间距、前后跟驰车辆速度、前后跟驰车辆加速度、后车驾驶员反应时间、前车状态以及通信时延等因素,在python的语言环境下引入Tensorflow等框架对基于LSTM算法的跟驰模型进行设计,并得到测试集的后车速度以及车头间距的预测结果。最后,针对经典GM模型、FVD模型以及改进的FVD模型,分别针对不同城市道路类型、不同天气环境、不同时段进行参数标定,并利用车头间距和后车速度2个参数将所提出的模型与3种经典模型的预测效果进行对比分析。研究结果表明,在不同城市道路类型、不同天气、不同时段下,所提出的基于LSTM的跟驰模型的预测精度以及拟合优度均显著优于其他3种经典模型;4种模型对于后车速度的预测精度要高于车头间距;FVD模型和改进的FVD模型这2个优化速度类型的跟驰模型对于后车速度的描述要显著优于车头间距,且这2种模型在车头间距波动幅度大的情况下预测效果不佳,存在车头间距的波动幅度小于真实情况的问题。这2种模型对车头间距值波动幅度较小的数据片段的预测能力较好。从城市道路类型来看,所提出的跟驰模型和GM模型对主干路和快速路等速度较高的路段预测效果较差。不同的城市道路类型对FVD模型以及改进的FVD模型没有显著影响。从天气环境来看,受到雨天和眩光天气的影响,对于所提出的跟驰模型而言预测精度会小幅下降;对于FVD和改进FVD模型而言,车头间距的预测精度会显著下降,但后车速度的预测精度的变化不显著。GM模型在不同天气下的预测效果差别不大且其对于车头间距和后车速度2个物理量的预测精度差别也不大。从不同的时段来看,所提出的跟驰模型和GM模型的预测精度在不同的时段没有明显的差异。FVD模型和改进的FVD模型在早高峰和晚高峰预测效果较平峰时段较差。
其他文献
基于激光多普勒效应的速度检测技术在航空航天、生物医学、工农业生产、自动驾驶等领域应用广泛,具有非接触、响应速度快、高分辨率、抗电磁干扰等优点。近年,激光自混合干涉技术因其光路简单、易于准直、系统紧凑受到科研人员的关注,其中结合移频技术的激光自混合移频干涉测量系统凭借灵敏度高,无需配合目标靶镜等优势,成为激光自混合传感系统的重要实现方案,已实现不同物理量的高精度探测。本论文针对狭小复杂环境下非协同目
人耳是人类获取外界信息的一个重要器官,从结构上主要分为外耳,中耳和内耳,其中任何一个结构的病变都可能导致耳聋现象,听力障碍给患者的正常生活造成了极大的不便。人工耳蜗
在诈骗罪的基本构造中,关键环节是被骗人自愿“处分财产”,包括客观处分行为与主观处分意识,其中处分意识是诈骗罪研究领域的核心和难点。本文主要研究诈骗罪中被骗人的处分意识,具体包括处分意识的含义、构造、必要性以及具体内容。处分意识的含义可以归结为处分人对处分对象及其占有状态改变的认识。处分意识的构造应当围绕诈骗罪的本质来展开,其形成应当基于正常的意识能力、因受欺骗而产生或维持的错误认识、处分财产的权限
反应动力学研究是物理化学领域非常重要的组成部分。气相小分子反应动力学研究的基础是预构建反应势能面,而势能面的精度是动力学研究的瓶颈。离子与分子之间因为静电作用相
光催化技术作为20世纪新兴的尖端技术,广泛用于空气净化、水处理、杀菌除害等领域。TiO2因其无毒、廉价、高活性等特点成为光催化技术研究的首选,而石墨烯作为一种前沿高端新
放顶煤过渡支架是放顶煤综合机械化开采最重要的支护设备之一,其性能和质量直接决定着综放工作面的产量和效率,是矿井安全可靠生产的关键。近年来,放顶煤过渡支架在实际应用时出现不放煤、支架稳定性差、后部放煤空间小以及正四连杆过渡支架支护效率低、力学特性差等问题,这对矿井资源回采率造成了巨大的影响,严重影响了煤矿工作面安全高效的生产。因此,论文结合综放工作面厚煤层赋存条件,对低位放顶煤反四连杆过渡支架进行设
自汽车租赁市场稳定发展以来,在此领域内发生的租赁车辆后又私自将车辆用于抵押、质押借款,将所得借款用于赌博、还债的案件呈高发状态。作为新型诈骗类案件,行为人在前期租车(理论上也称为前行为)及后期质押借款(也称为后行为)过程中,均存在虚构事实、隐瞒真相的欺骗行为,对于如何认定行为人的骗是否成立犯罪以及构成何罪,在公检法实务处理及理论上均存在争议,造成目前出现同案不同判的情形,严重影响租车行业的市场发展
以青藏高原腹地雅鲁藏布江中游河谷地区作为典型的研究区域,根据近57 a(1961—2017年)该地区4个站(拉萨、日喀则、泽当和江孜)夏季(6—8月)月平均气温、降水和相对湿度等观测
海运作为能源消耗大户,在节能减排的大趋势下,为提升现代船舶运输行业的经济性和环保性,无刷双馈电机发电技术在船舶轴带系统中的研究与应用被广泛关注。目前发电系统的控制策略仍是制约该技术发展的主要因素,且船舶调速和投切大型电力负载时,对独立发电系统的暂态稳定性影响较大,甚至短路时,将造成系统设备的损坏。因此,论文从无刷双馈电机基本原理和等效电路入手,以瞬态模型为基础,针对独立发电系统展开综合控制策略研究
随着经济的快速发展,我国对石油的刚性需求不断上升,同时国内工业化的深入也使得石油成为中国国民经济的支柱之一。目前国内抽油井的数量约占油井总数的85%。在能源日益紧张的今天,抽油机井的节能问题已成为油田能耗方面的重要研究课题。降低能耗是提高油田生产效益的重要举措。当前很多油田公司抽油机井的节能分析还没有形成完善的体系。在采油生产中设备一旦出现异常便会导致系统效率底下,对油田电力资源来说是巨大的浪费,