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考虑驾驶人跟驰心理特性的交叉口CAV专用进口道设置研究
| 论文题名： | 考虑驾驶人跟驰心理特性的交叉口CAV专用进口道设置研究 |
| 关键词： | 智能网联汽车专用进口道;跟驰行为;信任度;路权分配 |
| 摘要： | 随着智能网联汽车（Connected and Automated Vehicle，CAV）相关技术的不断发展，其将与人驾车辆（Human-driven Vehicle，HDV）在道路中长时间共存，因此对不同类型车辆的路权分配问题将面临CAV与HDV混流行驶或布设CAV专用道两种选择。而与城市道路和高速公路相比，拥堵所产生的效率降低和排放升高在信号交叉口更为严峻。因此，通过对 CAV 进行合理的路权分配，从而找到最适合布设交叉口CAV专用进口道的条件，和与HDV混流行车时的管控措施，是提升交叉口效率、降低排放的关键。 本文首先通过信号交叉口的起步跟驰实车对比实验，对HDV跟驰CAV和HDV时的特性差异，依据车间距、速度、加速度三个代表性参数进行了分析。发现了对CAV信任度不同的驾驶人在跟驰CAV与HDV时跟驰行为的不同。据此将其分为 CAV 信任者（HDVB）、CAV 怀疑者（HDVD）和无偏好驾驶人（HDVN）。而后在FVD模型的基础上，考虑了驾驶人对CAV信任度异质性，建立了F-HDV和F-CAV跟驰模型，并依据实测数据进行了模型标定。 其次设计了交叉口设置和不设置 CAV 专用进口道的对比实验，仿真实验过程以排放和效率为共同优化目标，并考虑了 CAV 渗透率、车辆排布方式、交通量和信号配时的影响。在变化CAV渗透率时，HDV中HDVB、HDVD和HDVN的占比将分为占比相同、全部为HDVB和全部为HDVD三种情况。 最后，基于仿真实验结果，本文提出了包含 CAV 专用进口道布设条件和混行交通流管控措施的CAV路权分配策略。CAV专用进口道布设条件包含CAV渗透率条件和信号配时条件。CAV 渗透率条件为，当三种 HDV 占比相同时，应当在CAV渗透率大于等于50%时布设CAV专用进口道；当全部驾驶人均信任CAV时，应当在CAV渗透率大于等于70%时布设CAV专用进口道；当全部驾驶人均怀疑CAV时，应当在CAV渗透率大于等于40%时布设CAV专用进口道。信号配时条件是在不同交通量下与三个渗透率条件相对应的，以避免交通量更大时设置专用进口道导致交通量与道路资源不匹配。混行交通流管控措施为使 CAV 在队列中聚集，在队列方前聚集。两种路权分配策略的实施能够在无论是否布设CAV专用进口道的阶段提升系统效率、降低系统排放。 本文所提出的CAV路权分配策略解决了目前在设置或不设置CAV专用道尚未形成一致性结论的这一难题。研究结果可以在不同CAV渗透率和不同CAV受认可度阶段为其在信号交叉口的路权分配及协同管控提供参考。所建立的F-CAV跟驰模型也可以为HDV与CAV的混流微观仿真提供模型基础。 |
| 作者： | 石佩鑫 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 宗芳 |
| 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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