智能交通系統(tǒng)（ITS）中路徑選擇算法和Car-to-Car仿真評(píng)價(jià).pdf

1、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transportation System，ITS)是人們將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)運(yùn)輸體系，從而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。目前，ITS的科研和應(yīng)用正在世界范圍內(nèi)蓬勃開(kāi)展，和眾多交通項(xiàng)目一樣，NS項(xiàng)目的實(shí)施需要預(yù)先的項(xiàng)目評(píng)價(jià)；但與其它的交通投資不同，由于ITS的新穎性，很難找到

2、已建的ITS設(shè)施可以提供參考經(jīng)驗(yàn)，因此如何對(duì)實(shí)施ITS的效果進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)成為規(guī)劃人員、決策者等感到亟需解決的問(wèn)題。 由于ITS評(píng)價(jià)是一個(gè)范圍廣、困難而復(fù)雜的課題，因此目前還沒(méi)有一套像傳統(tǒng)運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施評(píng)價(jià)那樣完整的ITS評(píng)價(jià)模型和方法。盡管對(duì)于如何選擇ITS評(píng)價(jià)的方法依舊存在困難，但是ITS評(píng)價(jià)的工作仍然在不斷地取得進(jìn)展。目前的評(píng)估手段主要分為兩類：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和基于模型的仿真研究。 本文以路徑選擇算法(ITS項(xiàng)目核心之一誘

3、導(dǎo)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的技術(shù))和Car-to-Car 設(shè)備(國(guó)際上最新興起的一種車載誘導(dǎo)設(shè)備，其重要功能之一是通過(guò)車輛間交換信息，為行駛在道路網(wǎng)中的車輛，提供從當(dāng)前所處位置到目的地的有效、實(shí)時(shí)的、高性能價(jià)格比的行車路線，為行駛車輛提供最佳路徑搜索服務(wù))作為評(píng)價(jià)對(duì)象，通過(guò)搭建自己的交通仿真平臺(tái)，設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)，在仿真平臺(tái)上模擬兩者的應(yīng)用場(chǎng)景，研究各自對(duì)整個(gè)路網(wǎng)交通的影響，以做出正確的評(píng)價(jià)。 本文具體工作如下： (1) 首先建立交通

4、仿真平臺(tái)，在仿真平臺(tái)中，針對(duì)實(shí)際中城市道路的不同特點(diǎn)的分析，將現(xiàn)實(shí)中一些道路間特殊的拓?fù)潢P(guān)系在仿真平臺(tái)中用帶權(quán)有向圖表達(dá)。 (2) 分析了幾種重要的路徑選擇算法的原理及其特點(diǎn)，利用城市交通仿真平臺(tái)，模擬城市道路網(wǎng)，并在仿真平臺(tái)上模擬車輛應(yīng)用不同路徑選擇算法的場(chǎng)景，設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)各種路徑選擇算法對(duì)路網(wǎng)交通的影響結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用A，-算法策略時(shí)車輛平均旅行速度要高于采用Dijkstrs算法策略。 (3)

5、 在城市道路網(wǎng)的基礎(chǔ)上，引入Car-to-Car設(shè)備(此時(shí)車輛可通過(guò)該設(shè)備間的通訊，獲得實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的路徑權(quán)值，進(jìn)行更有效的路徑選擇)。在仿真平臺(tái)的行駛的車輛中，生成一定比率的配備Car-to-Car設(shè)備的車輛，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，研究Car-to-Cm設(shè)備對(duì)于交通的影響。并且通過(guò)更改Car-to-Car設(shè)備的市場(chǎng)占有率，研究設(shè)備市場(chǎng)占有率變化對(duì)整個(gè)路網(wǎng)交通的影響。最后研究當(dāng)路網(wǎng)中某些路段發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，比較有Car-to-Car設(shè)備支持的車

6、輛和沒(méi)有設(shè)備支持的車輛在該條件下平均旅行速度變化差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，配備Car-to-Car設(shè)備的車輛的平均旅行速度要明顯高于未配備設(shè)備的車輛，并且在有Car-to-Car設(shè)備加入后，整個(gè)路網(wǎng)車輛平均旅行速度有明顯提高，平均旅行時(shí)間有明顯降低。并且車輛平均旅行速度隨著Car-to-Car 設(shè)備市場(chǎng)占有率的增加并非呈一直增長(zhǎng)趨勢(shì)，而是呈先增后減趨勢(shì)，即在一定的市場(chǎng)占有率之下，路網(wǎng)車輛平均速度達(dá)到最高。當(dāng)路網(wǎng)中堵塞路段數(shù)越來(lái)越多時(shí)，有配備設(shè)