人机混驾交通流交织区换道模型切换控制策略

摘要：

因交织区的强制换道存在紧迫性,车辆换道行为在交织区后半段会出现因换道意愿强烈而产生的激进换道行为,这种微观的换道行为将给交通流带来一定影响;在人机混驾情形下,不同类型换道切换控制模型同样可能影响交织区通行能力.在分析人机混驾交通流交织区换道行为特性的基础上,将换道类型分为保守型换道和激进型换道;在可接受安全间隙模型的基础上结合自动驾驶车辆间的协同行为,构建自动驾驶车辆在保守状态下的协同换道模型;以及在激进型状态下考虑目标车道后车类型影响下,构建激进型换道模型.通过分析津保立交桥实地调研轨迹数据和NGSIM中US-101交织路段轨迹数据,分别拟合了保守型、激进型换道模型切换点分布函数;考虑不同车辆驾驶行为特性及其相互作用,提出人机混驾条件下换道模型切换控制逻辑决策.以SUMO仿真软件搭建实验平台,考虑人工驾驶车辆换道模型切换点分布特性,以优化最大流率、交织区整体车辆运行速度、换道车辆速度等为目标,确定不同自动驾驶车辆渗透率下自动驾驶车辆的最佳保守型-激进型换道模型切换点.仿真结果显示:在交织区长度为250 m,自动驾驶渗透率分别为0.2,0.5,0.8时,自动驾驶换道模型切换点分别在180,80,50 m处达到最佳,即随着自动驾驶渗透率的提高,换道切换点最佳位置将向交织区入口处逐渐移动,且在自动驾驶渗透率较低时这种换道切换点的变化较为明显;在较高渗透率下,由于协同换道出现频率增高,自动驾驶强制性换道行为比例降低,换道模型切换点对交织区通行能力的影响逐渐变小.本项研究对人机混驾条件下高速公路交织区自动驾驶车辆的换道控制提供决策依据.

关键词：智能交通、人机混驾、换道模型、换道点、交通仿真

所属期刊栏目：40

分类号：U491.5+4(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51908187

在线出版日期：2023-03-28（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：45-52,62