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原文传递基于实车驾驶试验的信号交叉口车辆纵向驾驶特性研究

论文题名：	基于实车驾驶试验的信号交叉口车辆纵向驾驶特性研究
关键词：	车辆驾驶;信号交叉口;减速行为;加速行为
摘要：	交叉口作为城市道路网的重要节点，存在各向车流的交织和冲突，容易产生交通安全事故，造成道路交通瓶颈，进而影响整个城市道路交通系统的运行效率。城市道路管理者一般选择在交叉口安装信号控制设备以控制各向车流的有序通行，然而，信号灯的控制会产生周期性中断的交通流。因此，研究直行车辆在信号灯控制下的减速和加速这一完整过程，对于指导驾驶人安全通行、有效减少交通冲突、提升交叉口通行效率具有重要意义。　　为探究驾驶人在信号交叉口的微观驾驶行为特征及其影响因素，本文以城市平面信号交叉口为研究对象，基于真实道路交通环境开展大规模的实车驾驶试验。试验分4个阶段进行，共选取了15处各式交叉口，142名被试驾驶人参与试验，采集了车辆的行驶速度、纵向加速度、车头时距、相对速度等驾驶行为参数。在对实测数据进行整理分析时，将一个完整的交叉口驾驶行为按照车辆停驶位置划分为减速行为和加速行为分别进行研究。　　首先，总结了各驾驶人开始减速操作及结束加速操作时的速度分布和变速距离分布，分析车辆接近速度与减速距离、期望速度与加速距离之间的关联性。计算出驾驶人在减速和加速行为中的特征分位速度曲线，分析信号交叉口车辆行驶速度离散性及不同接近/期望速度区间下速度控制行为的差异。　　之后，根据驾驶人的纵向加速度峰值和均值及加速度标准差的统计分布特性，发现减速行为和加速行为中的纵向驾驶行为存在较大差异，结合驾驶人个体特征，分析了不同性别、驾龄驾驶人对纵向加速度的控制差异。根据纵向加速度的时变曲线，揭示了驾驶人在减速和加速行为中的操纵模式，分析了纵向加速度和速度之间的关联性，得到了纵向加速度随速度分布域，并依据实测数据对微观交通仿真模型中的加速度敏感性进行分析。　　最后，得到信号交叉口车辆的车头时距、车头间距和相对速度的分布特性，探究了跟驰行为参数与跟驰车速之间的关系，并建立了车头时距、车头间距和相对速度与跟驰速度之间的数学模型。本文主要研究结果如下：　　（1）车辆距停驶点较远时，行驶速度存在较大差异，但越接近停驶点，速度差异越小，不同车辆的速度分布趋于收敛。　　（2）驾驶人对减速度的偏好值要大于对加速度偏好值，驾驶人在减速行为中的操纵波动性明显强于加速行为。　　（3）不同性别和不同驾驶经验的驾驶人对纵向加速度的选择具有一定差异性，男性驾驶人更倾向于采取更高的瞬时加、减速度，操纵波动性明显高于女性驾驶人。驾龄10年以上的驾驶人更能接受较高的瞬时加速度，加速行为更为激进。　　（4）减速和加速跟驰状态下的车头间距/时距和相对速度分布均存在差异，车头间距与跟驰速度之间存在正相关关系；车头时距随着速度增加会逐渐降低至相对稳定值；相对速度与跟驰速度之间不存在明显关系，但随着速度增加，相对速度离散度会增大，后车驾驶人对相对速度具有较大的选择空间。　　本文的研究对城市道路运行速度预测模型、跟驰模型和微观交通仿真、自动驾驶领域等提供了一定的方法参考及数据基础。
作者：	龙岩松
专业：	交通运输工程
导师：	徐进
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022