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原文传递 基于驾驶员内异质性的车辆跟驰实验与仿真研究
论文题名: 基于驾驶员内异质性的车辆跟驰实验与仿真研究
关键词: 车辆跟驰;速度标准差;时空特征;驾驶行为异质性
摘要: 快速增长的车辆数量给人们生活带来便利的同时,也造成了如交通拥堵、交通污染等众多社会问题。跟驰理论作为微观交通理论的基础,在交通流微观仿真模型领域极为经典。跟驰理论在微观行为与宏观现象间架起了一座桥梁,能深入理解并阐明交通拥堵等现象背后产生的原因。跟驰理论中,开展跟驰实验和计算机仿真建模是研究交通流动态特征的两种常用方法。通过开展的可控变量实验可以避免道路其他因素的干扰,从而获得更准确的实验数据。根据现有的车辆跟驰实验数据证明了速度和间距的关系会占据一个二维空间,车辆速度标准差呈现的凹形增长。
  本文通过对车辆跟驰实验的数据进行分析,发现了反应驾驶员内异质性的参数分布特征,在此基础上改进了现有的跟驰模型,利用计算机仿真建模来验证了改进后的模型的有效性。本文的主要工作如下:
  (1)对跟驰实验数据进一步研究和分析,利用动态时间规整算法研究跟驰模型参数中响应时间、阻塞间距的分布特性,建立了各自的对数正态分布函数和二者间的相关性函数;利用小波变换方法研究了跟驰行为中的稳态波动周期分布;定量研究并建立了头车速度与函数中的参数关系。
  (2)考虑驾驶行为中存在的异质性,在原始Newell模型的基础上,对其进行了参数的随机化处理和增改。改进后的模型的仿真结果表明了速度标准差、速度时空特征等方面能够很好的再现实验规律。
  (3)在分析原始FVD模型的基础上,考虑实验数据中反映驾驶行为中存在的异质性,将FVD模型中响应时间特征的参数进行了修改,引入了稳态波动周期参数项建立了新的模型。改进后的模型的仿真结果在速度标准方差、速度时空特性等方面很好的再现实验规律。
作者: 宋瑞升
专业: 交通运输工程
导师: 丁中俊;梅鹏
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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