网联环境下信号交叉口车速控制策略及优化

来源：交通运输系统工程与信息杂志2021年第2期北京时间：

作者：刘显贵, 王晖年, 洪经纬, 郝雷

单位：厦门理工学院，机械与汽车工程学院，福建 厦门 361024

摘要：为实现车辆在信号交叉口区域的节能减排及提高道路通行效率，本文构建基于目标车速关联的油耗排放模型，建立生态驾驶诱导车速控制策略。在加减速通过场景下以油耗、排放和通行时间为优化目标，以道路限速和不停车通过车速为约束，利用多目标遗传算法优化生态驾驶目标车速；基于MATLAB与交通仿真软件VISSIM进行不同算法渗透率及道路饱和度场景下的联合仿真，将仿真结果导入微观排放模型MOVES测算能耗排放。仿真结果表明：控制策略与无控制时相比，在高算法渗透率、低道路饱和度场景下，车辆平均速度提高13.8%，怠速工况比例下降 33%，中速巡航工况比例上升18%，能耗及N2O、NOX、HC、CH4排放分别减少6.6%及12.2%、4.0%、 6.3%、2.9%，CO排放增加2.5%。最后，依据仿真得到不同控制策略下的速度轨迹在底盘测功机上完成实车实验，实验结果表明，基于交通流优化的控制策略与无控制场景相比，能耗及 CO、 CO2、PN排放分别减少53.1%及47.6%、50.4%、39.8%，NOX排放增加13.6%。

关键词：智能交通,生态驾驶,多目标遗传算法,信号交叉口,交通仿真

基金资助：国家自然科学基金/National Natural Science Foundation of China(51978592，51641507)。