基于V2X通信的交通擁堵預(yù)測算法

基于V2X通信的交通擁堵預(yù)測算法

由于交通擁堵而造成的運(yùn)輸延誤是全球的一個(gè)重要問題。為了使得道路交通更有效率，目前正在開發(fā)和部署一種智能交通服務(wù)。為了緩解（甚至避免）交通擁堵，車-車（V2V）通信以及車-基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）通信在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)合作和智能路由管理方面可提供技術(shù)支持。主要介紹了一種基于A*路由（PCMA*）算法，該算法提供了一個(gè)全面的框架，來預(yù)測交通擁堵，并使其最小化，以節(jié)省車輛行駛時(shí)間和燃料。利用V2X（車與外界）通信來傳輸當(dāng)前車輛的相關(guān)數(shù)據(jù)（如路線來源、目的地或當(dāng)前位置），進(jìn)而為該車輛提供路線建議。PCMA*算法除了能夠根據(jù)當(dāng)前的道路狀況來預(yù)測未來擁堵，還可以在交通擁堵情況下重新規(guī)劃路線，利用無擁堵的替代路線規(guī)避擁堵。

采用PCMA*算法并利用兩種不同的場景來進(jìn)行交通擁堵模擬試驗(yàn)，即人造場景和現(xiàn)實(shí)場景。模擬結(jié)果表明，在時(shí)間和燃油消耗方面，可節(jié)約車輛燃油消耗量高達(dá)47.3%，行車時(shí)間縮短了71.8%。但是，對于實(shí)際道路網(wǎng)絡(luò)特征來說，PCMA*算法并不是理想的選擇，因?yàn)閷挸ǖ目商娲穆肪€數(shù)量非常有限。盡管如此，PCMA*算法仍勝過其它基準(zhǔn)算法。

未來的研究工作是解決所選道路網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)的自適應(yīng)問題和優(yōu)化問題，包括對預(yù)處理過程配置參數(shù)的自適應(yīng)和優(yōu)化。另外，還應(yīng)該考慮到一些車輛可能并不配備必要的V2X通信硬件；V2X通信質(zhì)量對所提出的算法也起著至關(guān)重要的作用；實(shí)際環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸可能不總是完整的。因此，未來將對鏈路層的通信渠道進(jìn)行詳細(xì)而具體的建模，并對PCMA*算法在實(shí)際應(yīng)用中的效果進(jìn)行調(diào)查。

刊名：IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems（英）

刊期：2017年第2期

作者：Christian Backfrieder et al

編譯：張帥