多向刺激條件下的駕駛行為建模及其仿真研究.pdf

1、微觀交通流模型在重現(xiàn)交通流基本特征和交通管控過程中發(fā)揮著重要的作用。因此,建立符合實(shí)際的微觀交通流模型將有利于更好地管理和控制交通系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。而以往大部分的微觀駕駛行為建模主要考慮了前向交通信息刺激,忽略了后向或側(cè)向的車輛信息對(duì)駕駛行為的刺激作用,導(dǎo)致了基于此類模型的仿真交通與復(fù)雜的實(shí)際交通存在一定的偏差,影響了制定合理的交通管控措施。因此,針對(duì)復(fù)雜交通場(chǎng)景中駕駛員的行為習(xí)慣,采用元胞自動(dòng)機(jī)模型和優(yōu)化速度模型分別分析了后向和側(cè)向車輛

2、信息對(duì)駕駛行為的作用,提出了雙向刺激的元胞自動(dòng)機(jī)模型和雙車道優(yōu)化速度模型。本文主要的研究工作如下:
　　1.日益成熟的車間通信技術(shù)讓駕駛員主動(dòng)獲取后向車輛信息成為可能。因此,在NaSch模型中引入雙向車輛信息對(duì)駕駛行為的作用機(jī)制,提出了主動(dòng)獲取后向車輛信息的雙向刺激的元胞自動(dòng)機(jī)模型。同時(shí),根據(jù)對(duì)危險(xiǎn)感知的敏感程度可將駕駛員分為激進(jìn)型、一般型和保守型,并通過隨機(jī)慢化概率的大小來描述。最后,通過一系列的數(shù)值實(shí)驗(yàn)可知:駕駛行為越激進(jìn)或車

3、流狀態(tài)越擁堵,車隊(duì)的行駛安全性越低;考慮雙向車輛信息的作用將有利于提高車隊(duì)的行駛安全性;駕駛員敏感類型和信息刺激類型對(duì)異質(zhì)車隊(duì)的行駛安全性產(chǎn)生重要影響。
　　2.采用不同的鳴笛或開大燈條件也可以描述三種類型的駕駛員:激進(jìn)型、一般型和保守型,并在啟發(fā)式元胞自動(dòng)機(jī)模型的基礎(chǔ)上考慮了駕駛員對(duì)鳴笛或大燈的響應(yīng)機(jī)制,提出了被動(dòng)接收后向車輛信息的雙向刺激的元胞自動(dòng)機(jī)模型。最后,通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)的方法可得:駕駛員對(duì)被動(dòng)接收的鳴笛或大燈刺激的響應(yīng)將改

4、進(jìn)車輛的動(dòng)力行為,但是卻降低了勻質(zhì)/異質(zhì)車隊(duì)的行駛安全性。
　　3.在橫向摩擦存在的前提下,分析雙車道上車輛的動(dòng)力行為過程,提出了帶橫向摩擦的雙車道優(yōu)化速度模型并采用H∞范數(shù)的方法獲得了基于此模型的交通流的穩(wěn)定條件。然后,加載了兩種不同的信息刺激:無時(shí)間延遲的相對(duì)速度信息和有時(shí)間延遲的車頭間距信息,同樣運(yùn)用H∞范數(shù)的方法求得基于此改進(jìn)模型的交通流的穩(wěn)定性條件。最后,通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證了所得的理論結(jié)果,并演示了換道行為對(duì)交通流穩(wěn)