基于仿真的 novel loop-based road topology 自动驾驶车辆分析

实现 SAE Level 4/5 自动驾驶车辆存在诸多挑战，其中交叉口导航是其中的重要问题。我们分析了本文合著者 Xiayong Hu 发明的一种新型路拓扑结构。该拓扑结构消除了对传统交通控制和交叉车流的需求， potentially improve 自动驾驶系统的安全性。该拓扑结构称为 Zonal Road Topology，由单向循环道路组成，道路流向均为顺时针或逆时针。相邻的循环道路方向一致，允许车辆通过简单的车道变更从一种循环道路转到另一种循环道路。为评估 Zonal Road Topology，目前正在为测试预定在中国常熙附近设立的 1 km² 试验轨道。同时，正在进行交通仿真。为此，我们在 Simulation for Urban MObility (SUMO) 平台和 MATLAB/Simulink 上，对 Zonal Road Topology 与传统路拓扑结构进行基于仿真的比较，针对通用电动车 (EV)。我们从旅行效率、安全性、能源使用和容量等方面分析两种拓扑结构。在不同交通水平下分析驶车时间、停止次数、进度率等指标，以探讨 Zonal Road Topology 的优势与劣势。我们的结果表明，Zonal Road Topology 上的车辆驶车时间更低且更一致，同时实现更大的交通吞吐量，而平均能源消耗更低。这些结果在交通密度更高时更为突出。