基于NSGA_Ⅱ的双车道公路弯道驾驶人模型

摘要：

考虑双车道公路弯道驾驶行为是具有主观性、模糊特性的多目标、多约束优化决策过程,采用NSGA多目标遗传算法对双车道公路弯道驾驶人的决策过程进行建模与优化研究.首先采用Beta分布抽样和拉丁超立方抽样生成决策变量的初始样本,基于熵权方法和模糊理论建立目标集的相对指标值;然后采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA_Ⅱ)求解具有3个优化目标、2个决策变量的多目标驾驶人优化模型,研究包括染色体编码、交叉和变异算法、数据越界处理以及精英保留策略等若干关键问题,其中种群染色体以向量形式进行编码,染色体包括车速、方向盘转角、行驶轨迹弧长、横向力系数、侧向偏移、非支配等级和拥挤距离值7个基因,交叉算子采用模拟二进制交叉法.为了提高算法的收敛速度,分布指数参数值根据目标值的收敛程度动态确定,为了避免种群Pareto解集在边界过于集中,提出基于Beta分布抽样的越界处理方法;由决策因素的Pareto最优解集,基于多目标模糊优选算法获得决策因素的最优解;基于实测数据,通过NSGA_Ⅱ和模糊优选决策联合优化算法、多目标模糊优选决策算法与试测结果的对比分析验证模型的有效性.结果表明,采用基于NSGA_Ⅱ和模糊优选决策联合优化算法的仿真结果与试验数据具有较好的一致性.

关键词：交通安全;双车道公路弯道;多目标优化;遗传算法;模糊优选决策

所属期刊栏目：38

分类号：U491(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家自然科学基金71801149

在线出版日期：2022-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：131-138,146