【摘 要】
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随着经济的发展,机动车数量日益增长,交通拥堵现象时常出现,这会延长人们的出行时间,甚至严重影响日常工作。路径规划问题一直是人们研究的热点,通过避开拥堵的街道,选择一条
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随着经济的发展,机动车数量日益增长,交通拥堵现象时常出现,这会延长人们的出行时间,甚至严重影响日常工作。路径规划问题一直是人们研究的热点,通过避开拥堵的街道,选择一条最优路线,可以极大减少人们出行时间。论文主要研究内容与成果如下:(1)将无人机引入道路交通中,提出了无人机-智能车队协同系统,该系统是将车辆导航系统和无人机相结合,并有两种获取信息的方式。一种是由智能交通系统中路旁设备采集信息,交通指挥中心对信息进行处理、生成、发布,并发送给车辆。另一种是由无人机拍摄视频,并由车辆进行图像处理得到信息。根据系统获取信息的两种方式,命名了相应两种工作模式:机车协同和车路协同两种工作模式,并介绍了该系统的工作流程。(2)机车协同模式是无人机和车辆协同工作。无人机在道路上方拍摄视频,之后将视频传到车辆,由车辆进行图像处理,此过程使用融合背景差分法和Canny边缘检测法的方式判断车辆的存在,并通过转换图片单位像素和实际距离之间的长度关系得到交叉口前的排队长度。然后提出了新的道路权值计算方法,即利用得到的排队长度,考虑车辆在不同车道上行驶以及多次排队情况,经过计算得到道路权值。根据道路权值,使用Dijkstra算法计算出一条行驶时间最短的路径。(3)车路协同模式是车辆从智能交通系统中获取信息的模式,该模式得到两种信息:交叉口前的排队长度和车辆刚进入道路时信号灯的显示。在此模式下提出了新的道路权值计算方法,即根据获得的两种信息,考虑车辆到达交叉口时多种信号灯显示情况、在不同车道行驶情况以及多次排队情况,得到道路权值。同样使用Dijkstra算法计算出一条行驶时间最短的路径。(4)通过3种场景验证了两种工作模式下路径规划方法,利用Matlab仿真得到的结果和理论分析一致,验证了算法的有效性。
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