基于廣義出行費(fèi)用的城市道路交通能耗控制方法研究.pdf

1、隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及城市人口和車(chē)輛的快速增加，以汽車(chē)為主要工具的城市交通消耗的燃油將會(huì)隨之增加。為節(jié)省能源，不僅要改進(jìn)汽車(chē)自身的性能，而且還應(yīng)研究城市道路交通條件及設(shè)施對(duì)汽車(chē)燃油消耗影響的規(guī)律。本文將汽車(chē)的燃油消耗作為汽車(chē)出行廣義出行費(fèi)用的一部分，研究當(dāng)車(chē)輛技術(shù)特性、氣候條件、海拔高度、燃料質(zhì)量、駕駛水平相同時(shí)，一方面針對(duì)城市道路交通管理者而言，調(diào)整交叉口的信號(hào)控制方式以達(dá)到降低能耗的目的，另一方面針對(duì)城市道路交通使用者而言，對(duì)于

2、行駛路徑的選擇對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響進(jìn)行研究。
　　 首先，本文詳細(xì)分析了汽車(chē)燃油消耗的方式和汽車(chē)當(dāng)量燃油消耗的計(jì)算方法。以這些理論為基礎(chǔ)，首先對(duì)信號(hào)交叉口汽車(chē)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了分析，接著研究了汽車(chē)在通過(guò)信號(hào)交叉口時(shí)減速、怠速停車(chē)、加速離開(kāi)過(guò)程中的燃油消耗，并得出了相應(yīng)的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，建立了信號(hào)交叉口的汽車(chē)燃油消耗增量模型，并對(duì)該模型的應(yīng)用進(jìn)行了分析。該模型可為信號(hào)交叉口的信號(hào)配時(shí)的優(yōu)化、交叉口設(shè)計(jì)與渠化、運(yùn)輸成本分析等提

3、供參考。
　　 其次，本文研究了一種駕駛員與信號(hào)控制相互影響的改善出行能耗的方法。與傳統(tǒng)的智能駕駛員IDM模型進(jìn)行比較，新建立的智能駕駛員IDMP模型對(duì)改善出行能耗費(fèi)用起到積極的推進(jìn)作用。無(wú)線(xiàn)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)用于傳遞信號(hào)控制信息所需的數(shù)據(jù)。我們的初步結(jié)果顯示：在城市范圍內(nèi)的出行，最多可以節(jié)省25％的能耗費(fèi)用。
　　 而后，本文提出一種能體現(xiàn)包括時(shí)間和能耗在內(nèi)的綜合廣義費(fèi)用最低的信號(hào)配時(shí)方法，以尋求一個(gè)最優(yōu)的信號(hào)周期和綠信比來(lái)

4、減少能源消耗。交叉口信號(hào)配時(shí)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是信號(hào)周期和綠信比，傳統(tǒng)的交叉口信號(hào)配時(shí)方法中周期時(shí)長(zhǎng)是以車(chē)總延誤最小為目標(biāo)來(lái)確定的，而綠信比是按照相位車(chē)輛流量比來(lái)分配的，也就是說(shuō)，傳統(tǒng)的信號(hào)配時(shí)方法將大型車(chē)輛與其它車(chē)輛同等對(duì)待。大型車(chē)單車(chē)能耗明顯大于小型車(chē)輛的單車(chē)能耗，這對(duì)于交通流量中大型車(chē)輛比例較大的相位來(lái)說(shuō)是不公平的，不能體現(xiàn)“節(jié)能降耗”的思想。
　　 另外，本文還研究了在單個(gè)的信號(hào)交叉口的信號(hào)設(shè)置優(yōu)化方法，優(yōu)化不是以時(shí)間費(fèi)用最

5、低為目標(biāo)，而是將出行的能耗費(fèi)用考慮在內(nèi)，改進(jìn)了VISSIM的性能指標(biāo)，除延誤和停車(chē)次數(shù)外還加入了油耗的指標(biāo)。并且對(duì)比兩種性能指標(biāo)優(yōu)化方案的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境最優(yōu)和用戶(hù)最優(yōu)兩者之間存在一定的沖突，如果要減少燃油消耗，行程時(shí)間和延誤的稍微增長(zhǎng)是不可避免的，因此綜合考慮出行的時(shí)間費(fèi)用和出行的油耗費(fèi)用是交通控制應(yīng)當(dāng)遵循的原則。
　　 最后，基于道路交通網(wǎng)絡(luò)中的居民出行狀況，給出了廣義出行費(fèi)用的定義，不僅僅考慮了出行的時(shí)間成本，還考慮了出行