基于車輛互聯(lián)的道路基本路段交通流特性研究.pdf

1、近年來，無線通信、定位及傳感等技術(shù)的快速發(fā)展與緊密結(jié)合產(chǎn)生了車聯(lián)網(wǎng)概念，它闡釋了車與車、車與路側(cè)設(shè)施之間的智能互聯(lián)，是基于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)。車輛互聯(lián)環(huán)境下，駕駛員提前收到周邊車輛的速度、距離、轉(zhuǎn)彎等精確運行信息，決策能力大大增強，反應(yīng)時間將大幅改變。車輛互聯(lián)技術(shù)既能為道路安全行駛提供保障，減少交通事故的發(fā)生率，又能某種程度的降低車頭時距及車頭間距，增大道路的通行能力，研究車輛互聯(lián)環(huán)境交通流特性對緩解日益嚴(yán)重的交通擁堵具有重

2、要的意義。
　　本文設(shè)計典型的車輛互聯(lián)場景在實際道路實車試驗獲取關(guān)鍵交通運行參數(shù)，以此為基礎(chǔ)研究道路基本路段駕駛員反應(yīng)時間、車輛跟馳、車頭時距、車流擁擠消散、通行能力等交通流特性，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)硬件和軟件需求搭建了車輛互聯(lián)環(huán)境實驗平臺，介紹了實車試驗的駕駛員、道路及平臺測試準(zhǔn)備情況，根據(jù)駕駛員反應(yīng)時間、期望跟馳距離和車頭時距各參數(shù)采集特點設(shè)計了實車試驗方案，為后續(xù)車輛互聯(lián)環(huán)境道路基本路段特性研究奠定基礎(chǔ)。

3、
　　(2)根據(jù)駕駛行為不同將駕駛員反應(yīng)時間分為簡單反應(yīng)時間和復(fù)雜反應(yīng)時間，基于高斯混合模型分析了傳統(tǒng)環(huán)境及車輛互聯(lián)環(huán)境駕駛員反應(yīng)時間特性，結(jié)果顯示車輛互聯(lián)環(huán)境下①簡單反應(yīng)時間縮短7.94％，復(fù)雜反應(yīng)時間縮短25.79％;②駕駛員反應(yīng)時間總體標(biāo)準(zhǔn)差降低32.99％，分布更為集中;③速度對反應(yīng)時間的影響不顯著。
　　(3)回顧經(jīng)典跟馳理論確定了生理-心理類Widemann74模型為車輛互聯(lián)環(huán)境下跟馳研究的基礎(chǔ)模型，并分析出核心

4、閾值只有三個:靜態(tài)停車距離AX、安全制動距離BX、最大跟馳距離SDX，底層的關(guān)鍵參數(shù)AXadd、BXadd和BXmult與駕駛員反應(yīng)時間及跟馳距離有關(guān)。此外，基于車輛互聯(lián)場景實車試驗采集數(shù)據(jù)對跟馳距離閾值重構(gòu)及標(biāo)定，修正建立了車輛互聯(lián)環(huán)境下Widemann74模型，并以此分析車輛互聯(lián)環(huán)境及傳統(tǒng)環(huán)境跟馳駕駛行為特性，結(jié)果表明車輛互聯(lián)環(huán)境較傳統(tǒng)環(huán)境各狀態(tài)閾值顯著降低。
　　(4)針對常用車頭時距單一分布模型不能較好描述道路基本路段實際

5、車頭時距的問題，基于二分車頭時距思想將車流分為跟馳狀態(tài)和自由流狀態(tài)，建立了車頭時距混合分布模型，并利用重慶市快速路數(shù)據(jù)進行驗證。之后，基于車輛互聯(lián)平臺實車試驗采集的車輛不同運行狀態(tài)下車頭時距數(shù)據(jù)分析了傳統(tǒng)環(huán)境和車輛互聯(lián)環(huán)境飽和流跟馳狀態(tài)車頭時距特性，結(jié)果表明車輛互聯(lián)環(huán)境較傳統(tǒng)環(huán)境飽和流車頭時距縮短26.69％，強跟馳車頭時距縮短41.36％，弱跟馳縮短34.42％，離散性降低。
　　(5)基于車輛互聯(lián)場景實車試驗采集的駕駛員反應(yīng)時

6、間、期望跟馳距離等參數(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)定VISSIM仿真平臺駕駛行為關(guān)鍵參數(shù)AXadd、BXadd及BXmult模擬車輛互聯(lián)環(huán)境和傳統(tǒng)環(huán)境道路基本路段交通運行狀態(tài)，分析常發(fā)性及偶發(fā)性擁擠的形成擴散規(guī)律，結(jié)果表明車輛互聯(lián)環(huán)境常發(fā)性擁擠時間顯著減少，縮短20.48％，偶發(fā)性擁擠隨機性強，擁擠時間相比傳統(tǒng)略微減少。
　　(6)基于實車試驗飽和流車頭時距和車頭間距建立了車輛互聯(lián)環(huán)境路段基本通行能力模型，搭建VISSIM仿真平臺分析建立了車輛互聯(lián)環(huán)境