基于拥堵预测算法的道路疏散机制设计与实现

作     者：李奇瑞 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐秀娟

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：道路拥堵 紧急疏散 态势感知 

摘      要：随着城市建设发展步调的逐渐加快与人们物质生活的丰富,汽车成为我们的生活必需品,随之而来的交通问题也逐渐成为我们生活中的痛点。传统的拥堵衡量算法不能够精确的衡量交通拥堵,且缺乏整体层面的交通疏导,于是本文提出了利用多种影响因素的道路交通情况而制定出的拥堵评价算法和合理衡量改行道路的未来预测机制。本文提出的RENS拥堵算法能够结合道路的多种影响因素来共同评价道路的拥堵状态,从而在整体层面上进行道路拥堵状况的衡量。本文中的拥堵算法是建立在WSNs的基础上进行的,其中利用WSNs中的传感器进行及时的道路信息的感知和传输。在拥堵算法考虑的多种影响因素中,包括有:拥堵度,道路疏散能力和高峰流,并将这些参数以权重的形式衡量拥堵强度。在拥堵衡量问题上,根据拥堵强度建立起拥堵域,从而更好的利用车辆拥堵为车辆进行拥堵规避。之后本文又提出了时间预测机制,由于实时性数据在道路的导航中不能很好的适应变化快速的道路交通,在研读了其他研究的之后,我们加入了时间预测机制,以使得整体的导航机制不只是基于实时交通现状来进行道路紧急疏散导航。此外,因时间预测机制的预测精准性,对于高峰流也有了很好的规避效果。最后,在加入了未来预测机制的情况下,本文根据上述思想利用Matlab进行了实验模拟来进行性能的检测,在结果显示中,本文的实验对比贪心算法之后,在实验结果方面表现良好。同时,在改行道路的选择上本文方案也是有着良好的表现。通过更为全面的衡量过距离、时间、拥堵和红绿灯个数之后的改行道路确定方式,在导航效果上来说更加全面有效。综述而言,未来预测机制加上拥堵优化算法的应用不仅能保证导航的有效性,同时还能保护车主免受高峰流的拥堵伤害,由此为车主带来愈加方便和舒适的导航效果。