论文部分内容阅读
车联网普及对道路交通影响巨大,其中一项就是对交通信号灯的影响,车联网中V2X的通信,使得道路交通数据可以实时的被采集,用来实时计算的交通信号灯相位。将信号灯的展示从车外转移到车内,解决实体交通灯的实时控制性不强,信号灯相位设计不准确以及建设和维护成本过高问题。现有的虚拟交通灯算法中,利用车与车的直接通信来收集信息,各个车道内车辆优先级制定只使用了到达路口时间这一参数,一组车辆完全通过才会移交通行权给下个路口。这种方法在现实中并不可行,也无法达到最大吞吐量的效果。为适应更常见的道路情况,增大路口吞吐量本文贡献如下:1.设计了三车道排队链模型,基于排队链的数据收集算法首先,设计三车道的排队链模型,将车辆视为链表中的一个节点,车辆进入一个新的车道视为该车道增加一个新的链节点,离开该车道视为删除一个链节点。链表的头节点即为汇聚节点车辆,由该节点收集管理整个链表的数据,并在路口处利用这些数据来计算交通灯相位。2.提出独立路口虚拟交通灯相位算法提出了独立路口虚拟交通灯(Single Virtual Traffic Lights,SVTL)的相位算法,该算法利用了每个车道车辆的等待时间、排队链的长度和排队数量三个参数来制定通行的优先级,使得拥有最高优先级的车道队列先获得通行权,并根据路口的冲突向量表,找出于其不冲突的车道,同时让这两个车道进入绿灯时间,增加吞吐量。该算法基本消除了车辆路口空等现象,节省车辆等待时间,避免不必要的停车情况。3.提出多路段联合的虚拟交通灯相位算法多路段联合的虚拟交通灯(Multi-section Virtual Traffic Lights,MVTL),利用车联网中大量的基础通信设施来与车辆通信收集信息,利用V2V的通信来收集单个车道的信息,车辆的汇聚节点利用V2I的通信将收集到的信息周期性上传给服务器。在汇聚节点接近路口时服务器将计算后的交通灯相位推送给车辆,实现实时的虚拟交通信号灯,该结果综合考虑了该路口影响的下游路段车流情况,控制车辆进入拥堵路段时间来缓解堵塞状况。通过实验,SVTL算法在交通流量稀疏的时候与传统交通信号灯(Common Traffic Lights,CTL)和现有的虚拟交通的算法相比有更好的性能。MVTL在较为拥挤的交通环境有更好的表现,80%的车辆平均速度能到达10m/s以上。