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原文传递基于车辆互联的道路基本路段交通流特性研究

论文题名：	基于车辆互联的道路基本路段交通流特性研究
关键词：	车辆互联环境;交通流;驾驶员反应时间;跟驰模型;车头时距;通行能力
摘要：	近年来，无线通信、定位及传感等技术的快速发展与紧密结合产生了车联网概念，它阐释了车与车、车与路侧设施之间的智能互联，是基于互联网基础上的延伸和扩展的网络。车辆互联环境下，驾驶员提前收到周边车辆的速度、距离、转弯等精确运行信息，决策能力大大增强，反应时间将大幅改变。车辆互联技术既能为道路安全行驶提供保障，减少交通事故的发生率，又能某种程度的降低车头时距及车头间距，增大道路的通行能力，研究车辆互联环境交通流特性对缓解日益严重的交通拥堵具有重要的意义。　　本文设计典型的车辆互联场景在实际道路实车试验获取关键交通运行参数，以此为基础研究道路基本路段驾驶员反应时间、车辆跟驰、车头时距、车流拥挤消散、通行能力等交通流特性，具体研究内容如下: 　　(1)根据硬件和软件需求搭建了车辆互联环境实验平台，介绍了实车试验的驾驶员、道路及平台测试准备情况，根据驾驶员反应时间、期望跟驰距离和车头时距各参数采集特点设计了实车试验方案，为后续车辆互联环境道路基本路段特性研究奠定基础。　　(2)根据驾驶行为不同将驾驶员反应时间分为简单反应时间和复杂反应时间，基于高斯混合模型分析了传统环境及车辆互联环境驾驶员反应时间特性，结果显示车辆互联环境下①简单反应时间缩短7.94％，复杂反应时间缩短25.79％;②驾驶员反应时间总体标准差降低32.99％，分布更为集中;③速度对反应时间的影响不显著。　　(3)回顾经典跟驰理论确定了生理-心理类Widemann74模型为车辆互联环境下跟驰研究的基础模型，并分析出核心阈值只有三个:静态停车距离AX、安全制动距离BX、最大跟驰距离SDX，底层的关键参数AXadd、BXadd和BXmult与驾驶员反应时间及跟驰距离有关。此外，基于车辆互联场景实车试验采集数据对跟驰距离阈值重构及标定，修正建立了车辆互联环境下Widemann74模型，并以此分析车辆互联环境及传统环境跟驰驾驶行为特性，结果表明车辆互联环境较传统环境各状态阈值显著降低。　　(4)针对常用车头时距单一分布模型不能较好描述道路基本路段实际车头时距的问题，基于二分车头时距思想将车流分为跟驰状态和自由流状态，建立了车头时距混合分布模型，并利用重庆市快速路数据进行验证。之后，基于车辆互联平台实车试验采集的车辆不同运行状态下车头时距数据分析了传统环境和车辆互联环境饱和流跟驰状态车头时距特性，结果表明车辆互联环境较传统环境饱和流车头时距缩短26.69％，强跟驰车头时距缩短41.36％，弱跟驰缩短34.42％，离散性降低。　　(5)基于车辆互联场景实车试验采集的驾驶员反应时间、期望跟驰距离等参数数据标定VISSIM仿真平台驾驶行为关键参数AXadd、BXadd及BXmult模拟车辆互联环境和传统环境道路基本路段交通运行状态，分析常发性及偶发性拥挤的形成扩散规律，结果表明车辆互联环境常发性拥挤时间显著减少，缩短20.48％，偶发性拥挤随机性强，拥挤时间相比传统略微减少。　　(6)基于实车试验饱和流车头时距和车头间距建立了车辆互联环境路段基本通行能力模型，搭建VISSIM仿真平台分析建立了车辆互联环境路段可能通行能力模型，结果表明车辆互联环境道路基本通行能力较传统环境平均上升30％，可能通行能力较传统环境平均提升24％。
作者：	蔡明
专业：	交通运输工程
导师：	简晓春;蔡晓禹
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文