车路协同作为智能交通运输系统的重要组成部分,为缓解道路拥挤、提高道路通行能力、改善道路交通安全等发挥了重要作用。采用实际智能车进行车路协同研究成本过高,然而软件仿真平台的实验环境过于理想,因此,本文设计并实现了车路协同硬件仿真系统。本文所设计车路协同硬件仿真系统由仿真车系统和道路设施系统组成。针对视觉导航可靠性较差的问题,本文仿真车采用电磁导航方式,仿真车采用里程计结合RFID射频识别特征路标的方式实现车辆的定位,采用WiFi无线传输技术实现车辆间的无线通信。实际实验表明,该仿真车能够在动力学、导航、定位、无线通信等方面很好地仿真实际智能车。本文设计了正弦信号发生器用于产生一定频率的交流电源驱动赛道下方的导引线。通过比较目前信号发生器的不同设计方案,设计了基于精密函数发生芯片MAX038的信号发生器。该信号发生器主要包括信号生成模块、输出放大模块、电流和频率测量模块、人机交互模块。为了保证导引信号的频率稳定性,设计了基于单片机的频率闭环控制电路。该信号发生器通过闭环控制保证了输出信号的频率稳定性,实验结果表明该信号发生器完成了设计目标,具有一定的稳定性和可靠性。高效的路口多车协作可以减少道路拥堵的情况发生,提高交通流量和交通系统运行的效率。针对无交通灯十字路口,本文提出了一种基于博弈论的路口多智能车协作算法。首先,利用场图工具建立路口车辆冲突模型。然后,针对冲突车辆设计了基于博弈论的协调算法。使用本文开发的硬件仿真平台,对提出的算法进行了验证。实验结果表明,采用本文算法车辆通过路口的时间比采用冲突表算法缩短了约40%,本文提出的算法在保证车辆安全通过路口的同时,提高了路口的通行效率。本文针对双向双车道交通场景下的智能车辆超车问题进行了研究,提出了基于反应式智能体的超车算法。在车辆超车过程中,根据车辆对周围环境的感知建立相应的虚拟环境,在虚拟环境中建立反应式多智能体系统,根据物理学启发定义智能体之间以及智能体与虚拟环境间的相互作用,最后通过对多智能体的空间分布的全局评价指标得到车辆超车动作的控制指令。经过实验表明,本章提出的算法可以保证车辆超车过程中的安全性。