微观交通仿真中的驾驶员模型研究

论文摘要

驾驶员模型对交通安全、交通管理和通行能力等方面的研究评估都有着重要的意义。本文以构造能准确描述城市交通车辆行驶特性的驾驶员模型为最终目标,对驾驶员驾驶行为展开研究,建立并实现了完整的驾驶员模型。本文依托成都市科技攻关计划项目“面向交通安全的客运车辆驾驶仿真培训系统的研发”,将人车分离,视驾驶员作为虚拟交通环境中的具有人工生命特征的实体看待,充分考虑驾驶员的个体特性,建立了安全距离跟驰模型、换道模型、交叉口冲突点判断模型和黄灯反应模型。与现有微观交通仿真模型相比,本模型综合了驾驶员反应时间、驾驶技能、性格特性和车辆特性等因素,考虑了车辆在不同路段的不同行驶特征,能更加真实、全面的描述实际交通车辆运行过程。其中,研究了车辆的启动加速跟驰和减速停车过程,使跟驰模型能准确描述车辆行驶的全部过程;采用了速度判断和概率判断相结合的换道意图产生模型,利用曲线拟合确定车辆换道路径;深入分析了交叉口车辆行驶规律建立了可靠的冲突点判断模型;提出了较为实用的黄灯反应模型。本文所建驾驶员模型可仿真不同风格的驾驶行为。由于虚拟个体具有不同驾驶风格和不同行为特征,因此该模型能一定程度上体现出车辆在微观层面上的多样性。本文采用现有实测数据对跟驰模型三个过程分别进行了验证,验证结果表明所建跟驰模型一定程度上能有效、准确的描述车辆的稳定跟车、启动加速跟车和减速停车跟车过程。本文考虑到了实际交通中的主要因素,利用所建驾驶员模型能比较完整的描述车辆的基本行驶过程和特征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 跟驰模型
• 1.2.2 换道模型
• 1.2.3 驾驶员模型发展方向
• 1.3 本文研究思路
• 1.4 本文研究内容
• 第2章 跟驰模型及参数解析
• 2.1 车辆跟驰模型解析
• 2.1.1 司机的反应时间
• 2.1.2 司机期望跟车间距和司机特性分析
• 2.2 本文建立的跟驰模型—安全距离跟驰模型
• 2.3 自由驾驶模型和过路障模型
• 2.3.1 自由驾驶模型
• 2.3.2 路障通过模型
• 2.4 本章小结
• 第3章 换道模型及交叉口反应模型
• 3.1 换道模型
• 3.1.1 车道变换意图的产生
• 3.1.2 车道变换的可行性分析
• 3.1.3 换道轨迹确定
• 3.1.4 挤车换道
• 3.2 交叉口反应模型
• 3.2.1 交叉口分类
• 3.2.2 交叉口车流运行规则
• 3.2.3 可接受间隙理论
• 3.2.4 交叉口冲突点判断模型
• 3.2.5 交叉口驾驶员黄灯反应模型
• 3.3 本章小结
• 第4章 模型验证与应用
• 4.1 数据采集方法
• 4.2 模型验证
• 4.2.1 稳定跟车状态下模型验证
• 4.2.2 启动加速过程验证
• 4.2.3 减速停车过程模型验证
• 4.2.4 仿真数据误差分析
• 4.3 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文