عنوان مقاله:
مدل بهینه سازی برای مسئله تصمیم گیری موقعیت خروجی آزادراه وسایل نقلیه خودران
Optimization model for the freeway-exiting position decision problem of automated vehicles
سال انتشار: 2022
رشته: مهندسی عمران - مهندسی کامپیوتر
گرایش: هوش مصنوعی - سازه
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله موقعیت خروجی آزادراه
مشاهده سایر مقالات جدید:
5. Simulation experiments and numerical analysis
In this section, the setup of the simulations is introduced first, and a simulation example is presented to explain the advantage of the proposed model. Following that, the influences of the several critical factors on ESP are analyzed by simulations. Furthermore, the variations of the OED point with the changes of the four factors, the initial lane, speed difference, average traffic speed, and weight value ω are explored by simulations.
5.1. Simulation setup
A simulation platform constructed using Python is used to perform simulation experiments. On the platform, the traffic flow is generated based on the headway distribution data collected in Section 4 and the fitted distribution function. A five-lane freeway is set up, and the average speeds of the vehicles on the five lanes are 55 km/h, 70 km/h, 85 km/h, 100 km/h, and 115 km/h respectively, as shown in Fig. 11. An AV on Lane 5 tends to leave the freeway, so Lane 5 is the initial decision lane (abbreviated as IDL in the paper). In Fig. 11, the red vehicle is the AV, and the blue, yellow, and red lines respectively represent the car-following state (CF), the gapsearching state (SS), and the lane-changing execution state (SE) of the AV. This simulation setup is set as the basic simulation scenario for the following simulations.
Based on the above simulation setup, the position of the OED point is obtained according to the proposed OED model, which is 4.5 km away from the off-ramp. From this point, the AV can meet 274 gaps, and ESP is 0.9746. To make a comparison, the simulations for the other two cases, the decision point is before the OED point, and the decision point is after the OED point, are conducted. Define the case that the AV makes a freeway-exiting decision just at the OED point (4.5 km) as Case 1, and define the cases that the decision point before and after the OED point as Case 2 and Case 3. The key variables can be obtained through the simulation platform, based on which the schematic freeway-exiting processes of the three cases are displayed in Fig. 12. It can be observed that the AV cannot reach Lane 1 before the off-ramp and fails to exit the freeway in Case 3, while the AV succeeds in Case 1 and Case 2, because the AV has too short a distance to reach the off-ramp in Case 3. Moreover, the AV merges onto Lane 1 at 162 s and exits the freeway at 235 s in Case 2. In comparison, the AV merges onto Lane 1 at 184 s and exits the freeway at 209 s in Case 1.
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
5- آزمایش های شبیه سازی و تجزیه و تحلیل عددی
در این بخش ، تنظیم شبیه سازی ها ابتدا معرفی می شود و یک مثال شبیه سازی برای توضیح مزیت مدل پیشنهادی ارائه می شود. پس از آن ، تأثیرات چندین عامل مهم در ESP توسط شبیه سازی ها مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. علاوه بر این ، تغییرات نقطه OED با تغییرات چهار عامل ، خط اولیه ، اختلاف سرعت ، سرعت متوسط ترافیک و ارزش وزن ω توسط شبیه سازی ها مورد بررسی قرار می گیرد.
5.1 تنظیم شبیه سازی
یک بستر شبیه سازی ساخته شده با استفاده از پایتون برای انجام آزمایشات شبیه سازی استفاده می شود. در این سکو ، جریان ترافیک بر اساس داده های توزیع پیشرو جمع آوری شده در بخش 4 و عملکرد توزیع مناسب ایجاد می شود. یک آزادراه پنج خط تنظیم شده است و میانگین سرعت وسایل نقلیه در پنج خط 55 کیلومتر در ساعت ، 70 کیلومتر در ساعت ، 85 کیلومتر در ساعت ، 100 کیلومتر در ساعت و 115 کیلومتر در ساعت است ، همانطور که نشان داده شده است در شکل 11. یک AV در خط 5 تمایل به ترک آزادراه دارد ، بنابراین خط 5 خط تصمیم اولیه است (به طور خلاصه به عنوان IDL در مقاله). در شکل 11 ، وسیله نقلیه قرمز AV است ، و خطوط آبی ، زرد و قرمز به ترتیب نمایانگر حالت غرفه اتومبیل (CF) ، حالت gapsearching (SS) و حالت اعدام تغییر خط (SE) از AV این تنظیم شبیه سازی به عنوان سناریوی شبیه سازی اساسی برای شبیه سازی های زیر تنظیم شده است.
