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基于高精度数据的换车道行为特征研究
| 论文题名： | 基于高精度数据的换车道行为特征研究 |
| 关键词： | 换道行为;高精度数据;单次换道;连续换道;数据提取 |
| 摘要： | 交通流理论是打造智能交通系统的重要基础，而换道行为是最常见的驾驶行为之一，自然也是交通流理论研究的热点之一。学术界对换道行为的研究由来已久，但限于实验技术条件，一方面，研究成果往往采用低精度实测样本或仿真模拟数据作为立论基础，缺乏采用高精度的实测数据为基础的研究，另一方面，已有研究大多倾向于研究单次换道行为，缺乏对连续换道行为的关注。本文以高精度数据为依托，结合换道过程的定义提出了新的单次换道和连续换道数据提取算法，并对换道过程特征作了深入分析。 首先，本文介绍了高精度数据来源，选择合适的原始数据预处理方法，分析换道过程的定义与已有算法的关系，提出了基于横向位移与横向速度的换道起点终点混合搜索算法，验证了新算法在准确度方面优于已有算法。 然后，本文通过换道过程的类型定义明确了主要研究对象，并根据数理统计原理确定了研究的最小样本量和异常数据处理办法。通过对换道持续时间和纵向位移的深入分析，本文发现：以往的研究低估了换道持续时间，换道持续时间受道路交通流密度的影响，在交通流密度较大时，换道持续时间随着密度的增大而增大；在换道持续时间的三个时段中，跨线时间受影响交通流密度影响最大，且三个时段时长之间并没有明显的相关性；通过对换道持续时间的三个时段影响因素作了深入分析，发现了不同换道阶段的换道持续时间显著影响因素不尽相同；车辆的车头中点跨过车道线之前与之后的纵向位移比约比值大于1。 最后，本文根据单次换道数据提取算法，提出了针对连续换道的数据提取算法。通过对连续换道持续时间的深入分析，本文发现连续换道中换道等待时间在不同统计尺度上的特征，在10s的统计口径内，换道等待时间呈“L”状分布，在5s的统计口径内，换道等待时间分布频率在2s左右会出现小幅增加，在此基础上又提出了换道等待时间阈值的概念；通过15％分位值、85%分位值和均值，对比了连续换道和多次换道过程中的位置特征，包括换道车辆与目标车道后车的净间距和换道间隙。研究表明，换道车辆与目标车道后车的净间距和换道间隙，在连续换道时的数值大于单次换道时的数值，且二者均服从对数正态分布。 |
| 作者： | 汪猛 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李硕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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