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城市道路典型场景混合交通流交互机理与路权分配优化
| 论文题名： | 城市道路典型场景混合交通流交互机理与路权分配优化 |
| 关键词： | 混合交通流;轨迹数据提取;人车交互;行人轨迹预测;路权分配;运行特性 |
| 摘要： | 人工智能的发展和计算机视觉技术的进步推动了汽车行业的变革与升级，自动驾驶技术方兴未艾。在城市交通环境下，混合交通流以其内部复杂的交通组成和多变的运行情况，为自动驾驶车辆的安全运行提供了挑战。自动驾驶车辆需要通过与道路上的其他参与者进行通信来了解他们的意图，并按照人类驾驶员的驾驶惯例做出反馈。行人作为道路交通中更容易受到伤害的交通参与者，是自动驾驶车辆主要的交互对象。因此，了解行人和驾驶员的相互作用规律和行人的运行特性对于提高自动驾驶车辆在城市交通环境中运行的安全性和效率具有重要意义。本文通过对传统混合交通流中行人和机动车驾驶员交互特性的分析，建立了行人过街轨迹预测模型，并在此基础上给出了行人和机动车交互条件下的车辆通行策略。 具体来说，本文的研究工作主要包括以下内容： （1）典型场景混合交通流交互特性分析。选取环形交叉口、无信号交叉口、信号交叉口及路段中部人行横道作为城市混合交通流的典型交互场景，以来自交通视频资料中的混合交通流轨迹数据为基础，提取各交通参与者的运动特征参数，得到轨迹数据相关参数的统计分布特征。在此基础上，给出典型场景下行人与机动车辆交互的详细过程，提取行人过街过程中二者的运动特征和状态与交互行为决策的关联机制。 （2）构建了基于交互机理的典型场景行人过街轨迹预测方法。在对行人和机动车驾驶员决策行为理解的基础上，分析行人与机动车辆交互行为的影响因素，选取适当的解释变量来描述这些关键性指标，并通过特征变量重要度排序选取影响最高的交互指标，基于LSTM模型，构建人车交互场景下行人过街轨迹预测方法。 （3）典型场景混合交通流时空路权动态优化。针对本文研究的四类涉及地面行人过街设施的典型场景，分析道路使用者的交通特性及通行需求，划分车辆行人通过交叉口的不同阶段，计算各道路使用者的前后方安全间距，基于冲突情况的分析，分析各场景下路权的归属方，给出各方向道路使用者合理的通行次序，提出平衡考虑交叉口通行效率和安全性的时空路权动态分配策略，并通过仿真验证，测试所提出策略的有效性。 |
| 作者： | 刘人玮 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 徐铖铖;万剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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