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混合驾驶环境下快速路强交织区交通流特性研究
| 论文题名： | 混合驾驶环境下快速路强交织区交通流特性研究 |
| 关键词： | 城市快速路;强交织区;交通流特性;混合驾驶环境 |
| 摘要： | 强交织区作为快速路系统中关键的交通转换节点，其内交通流的强交织现象极易造成交通紊乱和道路通行能力的下降，从而导致交通阻塞加剧。面对日益增长的出行需求，智能网联车辆（Connected and Autonomous Vehicle，CAV）的出现有望从微观交通流动力学层面改善交通流运行状况，为交通拥堵等问题提供新的解决方案。因此，对CAV与人工驾驶车辆（Human-driven Vehicle，HV）所组成的混合交通流的特性进行深入研究具有十分重要的现实意义。 论文依托国家自然科学基金“快速路连续互通立交交通流自组织机理与关联设计参数优化”（编号：51878236）以及合肥市重点工程建设管理局科研项目“合肥市快速路系统评价与交通设计关键技术研究”（编号：2019FFCJ4364）开展研究。选取第Ⅰ类强交织区为研究对象，基于轨迹提取软件和数据处理技术对实测交通数据进行分析和处理，对CAV和HV的驾驶行为模型进行标定和验证，以此为基础构建交通流数值仿真实验平台，从而开展如下研究： 首先，建立混合驾驶环境下强交织区通行能力计算模型和交通流基本图模型，考虑交织区域长度、交织流量比和CAV渗透率等因素分析强交织区通行能力，在不同CAV渗透率下对交通流基本要素进行两两分析，从而研究混合交通流的基本特性，通过数值仿真实验对混合交通流稳定性进行分析，探讨单一扰动和频繁扰动下混合交通流行驶速度与车头间距的时空演化规律。 然后，从交通效率、交通安全和燃油排放三个角度开展强交织区混合交通流交通效益研究，基于数值仿真实验，在不同交织流量比、交织区域长度与CAV渗透率下对强交织区内各路段的交通效益变化进行深入分析，揭示了强交织区混合交通流特性的演变规律，挖掘和拓宽了混合交通流特性研究的深度和广度。 最后，优化了CAV换道模型并建立换道控制策略。在恒定CAV渗透率下，对不同换道模型参数下强交织区混合交通流的交通效率与交通安全状况进行评估，从而提出CAV换道动态控制模型。在不断变化的CAV渗透率下，通过数值仿真实验验证了所提模型的优越性。 |
| 作者： | 解立鹏 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张卫华;耿志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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