基于廣義出行費用的城市道路交通能耗控制方法研究.pdf

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

2、行駛路徑的選擇對汽車燃油經(jīng)濟性的影響進行研究。
　　 首先，本文詳細分析了汽車燃油消耗的方式和汽車當量燃油消耗的計算方法。以這些理論為基礎，首先對信號交叉口汽車的運行過程進行了分析，接著研究了汽車在通過信號交叉口時減速、怠速停車、加速離開過程中的燃油消耗，并得出了相應的計算方法。在此基礎上，建立了信號交叉口的汽車燃油消耗增量模型，并對該模型的應用進行了分析。該模型可為信號交叉口的信號配時的優(yōu)化、交叉口設計與渠化、運輸成本分析等提

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模型進行比較，新建立的智能駕駛員IDMP模型對改善出行能耗費用起到積極的推進作用。無線信息傳輸網(wǎng)絡用于傳遞信號控制信息所需的數(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％的能耗費用。
　　 而后，本文提出一種能體現(xiàn)包括時間和能耗在內(nèi)的綜合廣義費用最低的信號配時方法，以尋求一個最優(yōu)的信號周期和綠信比來

4、減少能源消耗。交叉口信號配時的主要設計參數(shù)是信號周期和綠信比，傳統(tǒng)的交叉口信號配時方法中周期時長是以車總延誤最小為目標來確定的，而綠信比是按照相位車輛流量比來分配的，也就是說，傳統(tǒng)的信號配時方法將大型車輛與其它車輛同等對待。大型車單車能耗明顯大于小型車輛的單車能耗，這對于交通流量中大型車輛比例較大的相位來說是不公平的，不能體現(xiàn)“節(jié)能降耗”的思想。
　　 另外，本文還研究了在單個的信號交叉口的信號設置優(yōu)化方法，優(yōu)化不是以時間費用最

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