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基于车路协同的交通安全关键技术研究
| 论文题名： | 基于车路协同的交通安全关键技术研究 |
| 关键词： | 车路协同;转向意图预测;交通冲突预警;避撞引导;信号交叉口 |
| 摘要： | 车路协同系统采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。 本文基于车路协同的技术背景，以双向两车道无信号十字交叉口为研究对象，就其交通安全关键技术中的冲突预警与避撞技术展开研究。无信号交叉口交通冲突与事故高发，通行效率低下，是车路协同需要解决的关键问题之一，解决无信号交叉口的安全和效率问题有着重要的现实意义和交通需求。 首先，对交通冲突技术基础进行研究，对交通安全与交通冲突技术、车辆通行规则、移动车辆定位导航技术等相关交通冲突基础进行机理研究，建立了无信号交叉口车辆通行规则及通行规则库。 其次，基于以上通行规则库，构建交叉口冲突预警模型。建立无信号交叉口冲突检测流程，基于Bi-LSTM和DS证据理论进行交叉口转向意图预测，结合冲突表改进空间冲突预警流程；同时基于冲突区与改进的PET法优化时间冲突预警流程，建立基于转向意图预测的无信号交叉口冲突预警改进模型，并进行仿真验证。 再次，构建车路协同环境下的无信号交叉口车辆避撞模型。对无信号交叉口进行功能区划分，对交叉口车辆进行区域化协同控制；以交叉口总延误最小为目标，构建车辆冲突避撞模型，优化目标函数；最终以改进的NSGA-II算法对模型进行求解，进行车辆调度，并进行仿真验证。 最后，基于半实物仿真环境对所构建的模型进行实验验证，并与原始的冲突检测流程及冲突避撞策略进行对比，仿真结果显示本文所构建的冲突预警模型与冲突避撞模型相较于原始流程及策略，预警正确率及交通通行效率更高。 随着传感技术、通信技术等多种技术手段的进步，智能交通领域也迎来了飞速发展，未来车路协同系统也将在有关部门的推进下成为解决交通安全问题的关键所在，最终摆脱冲突、事故等制约交通发展的瓶颈。 |
| 作者： | 曾江涛 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 吴红兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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