车路协调环境下多车协同交通流建模、实验及仿真

交通系统建模与仿真是再现交通流运行规律，对交通系统进行规划、管理和控制优化的重要实验手段和工具。车路协调（Vehicle Infrastructure Integration，VII）环境下，由于车路、车车之间的通信使得交通参与者、交通工具及行驶环境相互间有机整合，对传统的交通流建模与仿真理论提出了全新的问题与挑战。本课题拟利用本团队已初步构建的基于实验车的车路协调实验平台及多车协作驾驶实验平台，基于"从简单到复杂"的思想，从多智能体协同建模和实验建模两个方面入手，首先解析车路通信环境下个体车辆行为；然后探索车车通信环境下的多车协同反应机理，构筑VII环境下的驾驶行为数学模型和逻辑规则；最后以高层体系结构理论为指导，整合交通仿真模型和通讯仿真模型，开发VII环境下的交通仿真原型系统。研究成果对于揭示VII环境下交通流运行规律，研发VII系统分析、评价和实验平台具有重要的理论意义和实用价值。

交通系统建模与仿真是再现交通流运行规律，对交通系统进行规划、管理和控制优化的重要实验手段和工具。车路协调（Vehicle Infrastructure Integration，VII）环境下，由于车路、车车之间的通信使得交通参与者、交通工具及行驶环境相互间有机整合，对传统的交通流建模与仿真理论提出了全新的问题与挑战。.本课题利用本团队已初步构建的基于实验车的车路协调实验平台及多车协作驾驶实验平台，基于“从简单到复杂”的思想，从多智能体协同建模和实验建模两个方面入手，首先对车路通信环境下交通系统特征进行了解析，重点研究了VII环境下的速度引导策略，实现了主干道绿波速度引导、生态驾驶速度引导以及快速路瓶颈预防和延迟失效的速度引导策略，并分别利用交通仿真模型VISSIM和多车驾驶实验平台对上述策略进行了理论和实验验证；然后本课题研究了车车通信环境下的多车协同反应机理，构筑了VII 环境下的单车/车队驾驶行为数学模型和逻辑规则，建立了包含普通车辆（人工驾驶车辆）、 ACC(Adaptive Cruise Control)车辆以及CACC(Coordinated Adaptive Cruise Control )车辆的“混合”交通流模拟模型，并通过VISSIM二次开发接口实现了上述模型；最后以高层体系结构理论HLA为指导，通过开发运行时接口RTITC，实时整合交通流仿真模型VISSIM和通讯仿真模型NS2，实现了两个模型的跨平台交互、时空同步和应用整合等关键技术，开发了VII 环境下的交通流仿真分析系统，并利用该系统分别对VII环境下的信号控制交叉口速度引导系统和无信号交叉口碰撞预警系统进行了仿真分析。研究成果对于揭示VII 环境下交通流运行规律，研发VII 系统分析、评价和实验平台具有重要的理论意义和实用价值。.依托上述研究成果，本课题共发表论文9篇（其中SCI论文4篇，EI论文3篇），申请发明专利5项，其中3项已授权；获得软件著作权1项，培养博士/硕士研究生6名。