交通控制信號(hào)及能耗影響下的電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃研究

交通控制信號(hào)及能耗影響下的電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃研究車輛的擁堵問題正日益嚴(yán)重的困擾著我國(guó)各大城市,車輛密集度越高的城市,則由交通擁堵問題引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失、時(shí)間損失以及環(huán)境污染越嚴(yán)重。而對(duì)車輛進(jìn)行合理的路徑規(guī)劃則可以起到緩解交通壓力以及提高道路利用率的作用。城市路網(wǎng)中對(duì)車輛行駛影響最大的便是大量交通控制信號(hào),所以本文針對(duì)交通控制信號(hào)影響下的車輛路徑規(guī)劃進(jìn)行了研究,并結(jié)合城市中保有量越來(lái)越高的純電動(dòng)汽車的能耗問題,對(duì)交通控制信號(hào)及能耗影響下的電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃問題展開了研究。第一章從城市交通的現(xiàn)狀以及純電動(dòng)汽車的發(fā)展情況說(shuō)明了本文的研究背景,對(duì)考慮交通控制信號(hào)的路徑規(guī)劃以及電動(dòng)汽車的路徑規(guī)劃等兩個(gè)方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題進(jìn)行了分析,然后說(shuō)明了論文研究重點(diǎn)及章節(jié)安排。第二章研究了路徑規(guī)劃的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),介紹了圖的基本定義,以及經(jīng)典路徑算法A*的計(jì)算思路,總結(jié)了純電動(dòng)汽車的特點(diǎn),對(duì)電動(dòng)汽車的電器構(gòu)成進(jìn)行了詳細(xì)的分析。為研究交通控制信號(hào)及能耗影響下的電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃問題奠定了基礎(chǔ)。第三章研究了城市路網(wǎng)中車輛行駛速度的分布規(guī)律,建立在城市路網(wǎng)中行駛的車輛車速模型,提出了車輛在含有交通控制信號(hào)的交叉口的等待時(shí)間計(jì)算模型,通過(guò)車速模型以及時(shí)間計(jì)算模型建立了補(bǔ)償距離的轉(zhuǎn)換模塊,結(jié)合轉(zhuǎn)換模塊對(duì)交通阻抗的重新定義,最后基于A*算法得到了交通控制信號(hào)影響下的車輛路徑規(guī)劃。第四章針對(duì)交通控制信號(hào)及能耗影響下的電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃問題,對(duì)即將面向市場(chǎng)的一輛純電動(dòng)SUV在城市工況下的能耗進(jìn)行了深入的研究,結(jié)合其動(dòng)力性、本身的電器能耗特性以及實(shí)車實(shí)驗(yàn),得出了該車耗電量-行駛距離的能耗模型。通過(guò)該能耗模型,并結(jié)合第三章中車輛在含有交通控制信號(hào)的交叉口的等待時(shí)間計(jì)算模型,提出了交通控制信號(hào)及能耗影響下的電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃。第五章使用OpenStreetMap和Matlab軟件對(duì)考慮交通控制信號(hào)的車輛路徑規(guī)劃算法進(jìn)行了仿真分析,與A*算法的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。之后又對(duì)交通控制信號(hào)及能耗影響下的電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃進(jìn)行了仿