基于駕駛員行為的交通流建模.pdf

1、駕駛員行為是交通流理論研究的重要組成部分，從駕駛員行為直接解析，構(gòu)建交通流模型是對(duì)交通流研究的補(bǔ)充與完善。以駕駛員行為分析作為研究切入點(diǎn)選取研究對(duì)象，車頭時(shí)距是駕駛員跟馳行為最重要的參數(shù)，直接反映駕駛員思想;流-密-速關(guān)系是交通流理論的基礎(chǔ)，是個(gè)體駕駛員集群行為的直接表現(xiàn)。本文從駕駛員行為分析出發(fā)，確定研究主要對(duì)象為車頭時(shí)距分布模型和速度-密度關(guān)系模型。明確以機(jī)理解析-模型構(gòu)建-標(biāo)定驗(yàn)證為研究思路，從模型機(jī)理和函數(shù)形式兩個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有模型

2、進(jìn)行梳理與分類，分析產(chǎn)生由來(lái)、發(fā)展歷程和建模方法，總結(jié)函數(shù)形式、基本參數(shù)與典型特征，提出了交通流模型構(gòu)建需要注意的四個(gè)方面:模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、模型參數(shù)的標(biāo)定、駕駛員行為的描述和實(shí)際數(shù)據(jù)的特征，為后續(xù)建模研究提供了思路依據(jù)。
　　分析駕駛員的跟馳行為，提出安全-效率懲罰機(jī)制解析車頭時(shí)距的形成與變化，得到可以有效表征駕駛員跟馳安全性和行駛效率的車頭時(shí)距分布模型。模型參數(shù)可以分析不同駕駛員或交通環(huán)境下的安全性和行駛效率，并且模型優(yōu)于常用參

3、數(shù)估計(jì)模型。提出KS檢驗(yàn)通過(guò)率進(jìn)行模型對(duì)比，分析了樣本數(shù)據(jù)量和最小移位車頭時(shí)距對(duì)模型驗(yàn)證與對(duì)比結(jié)果的影響。結(jié)果表明采用安全-效率懲罰機(jī)制對(duì)駕駛員行為的解析是有效的。
　　為了進(jìn)一步得到速度-密度關(guān)系模型，仍以駕駛員行為分析為切入點(diǎn)，研究在駕駛員心理中，安全與效率的能量守恒權(quán)衡過(guò)程。提出基本假設(shè):駕駛員心理存在勢(shì)能和車輛動(dòng)能的守恒關(guān)系。使用虛擬彈簧描述駕駛員心理勢(shì)能存儲(chǔ)和釋放過(guò)程，借助能量守恒和動(dòng)力學(xué)關(guān)系，從微觀跟馳推導(dǎo)得到宏觀速度

4、-密度模型，模型參數(shù)物理意義明確。實(shí)地采集區(qū)間交通流數(shù)據(jù)擬合模型曲線，驗(yàn)證模型有效性;使用線圈檢測(cè)器數(shù)據(jù)，驗(yàn)證模型的普遍適用性。結(jié)果表明能量守恒思想可行。
　　考慮單點(diǎn)和區(qū)間檢測(cè)器實(shí)際情況，解釋實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)特征與理論分析產(chǎn)生差異的原因，分析Logistic速度-密度曲線應(yīng)用的有效性。從Logistic生長(zhǎng)曲線原始假設(shè)入手，提出速度變化率概念，參考資源限制基本假設(shè)，使用交通狀態(tài)參數(shù)修正速度變化率，推導(dǎo)得到參數(shù)意義明確的一族Logisti