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混行环境下城市道路通行能力研究
| 论文题名： | 混行环境下城市道路通行能力研究 |
| 关键词： | 通行能力;城市道路;人工驾驶;自动驾驶;排队强度 |
| 摘要： | 随着自动驾驶技术的日益完善，城市交通在未来相当长时间内将处于人工驾驶车辆（Manualvehicle，MV）与自动驾驶车辆（AutonomousVehicle，AV）辆混行的状态。为了解AV混入后对交通流的影响机理，本论文从车队多辆人工驾驶车辆（MVs）和多辆自动驾驶车辆（AVs）混行对通行能力产生的影响展开研究，通过采集道路行驶数据、设计混行排队方案、仿真提取混行通行能力影响因素、构建通行能力计算模型，给出了基于微观混行排队形式变化对通行能力提升率的影响范围值。具体研究内容及结论如下： 1）构建微观交通仿真系统，建立城市道路交通仿真场景。通过实测城市道路车辆行驶数据和文献数据，完成仿真场景下MVs、AVs以及不信任前方跟驰AV的MVs的跟驰模型选型和标定，仿真得到三种车型的交通流特征。 2）通过设计不同排队方案的混行车队，仿真分析排队变化与通行能力提升率之间的规律，总结影响通行能力的因素。排队方案分为AV低渗透率和高渗透率两种。根据不同路段的通行特性，低渗透率排队方案分析AV排在车队不稳定阶段对通行能力的影响，高渗透率排队方案分析车队中AV的最大排队长度和排队形式对通行能力的影响，最终得到影响通行能力的主要因素。 3）基于直行路段混行排队的影响因素，构建通行能力计算模型。引入排队强度概念量化车队中AVs跟驰同类车的数量占比。使用全排列算法统计混行车队中跟驰状态的数量关系，构建混行车队平均通过时间模型，经检验车队平均通过时间模型计算结果与SUMO仿真结果误差小于5%。进一步得到以渗透率、排队强度和驾驶人不信任占比为自变量的通行能力计算模型。对自变量进行综合分析，得出参数对通行能力影响的作用范围和提升率数值。 4）基于信号交叉口直行单进口道的混行排队的影响因素，构建单进口道的通行能力计算模型。首先构建交叉口直行单进口道通行时间模型，该模型分为为三部分：头车通过停止线时间、车队以饱和车头时距通过时间和不稳定阶段2-5位置的起动损失时间。计算三部时间期望值加和，得到通行时间模型，经检验通行时间模型计算结果与SUMO仿真结果误差小于4.5%，进一步得到基于混行排队方式的交叉口通行能力计算模型，分析模型参数对通行能力影响的作用范围和提升率数值。 |
| 作者： | 史青阳 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 李显生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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