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道路的通行容量和通行安全能力已近成为困扰各国城市发展的问题之一,研究人员正在寻求解决这类问题的方法。若干辆电动汽车(Electric Vehicle)当以队列行驶时,车辆队列控制可以直接服务于道路安全。这种方式既可以提高道路上车辆的密度和单位时间里的道路通行能力;同时,减少车辆控制对象,简化了交通控制的复杂程度,继而能提高道路交通安全。电动汽车公路列车(EVRT)是一种结合了电动汽车技术、列车通信及控制技术的智能车辆系统。在现代化智能交通系统中若采用电动汽车列队行驶模式,节能环保,在很大程度上可以提高现有的道路利用率及车辆服务人员的服务效率。 本文综合研究了大规模不均匀的客流物流运输规律、输送技术以及电动汽车发展状况,在了解国内外研究与应用发展现状的基础上,分析了电动汽车公路列车的功能特点: 1)提出EVRT智能系统的整体结构方案设计。在结构设计中将EVRT系统的网络划分为二级拓扑结构:“车-车”通信网络和车内部通信网络,并在此基础上进行了研究设计。 2)在提出的EVRT结构设计基础上,搭建其运动状态转移模型。列车在以固定速度行驶时,通过建立的运动模型计算出列车驱动轮的实际转速,实现转向角度,列车车速和驱动轮转速三者相互对应。 3)组建EVRT智能系统的内部核心模块,包括基于ARM11微处理器的列车主控制模块、列车两级CAN网络的通信网关和列车电机驱动控制这三个核心电气系统的软硬件设计。 4)使用MATLAB对建立的EVRT状态转移模型进行仿真分析和验证,实验效果良好。并将设计的所有电气模块应用于由两辆电动车组建的实验列车,测试列车启动、运行、停止、转向等功能,验证整个系统的实时通信效果。大量实验仿真和测试结果验证EVRT智能系统运行比较平稳,到达预期的效果。