考虑实施过程的车辆换道模型及其应用！

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1、第’&卷第%期%##Q年%月物理学报^83)’&，K8)%，_?9N>1N4，%##Q"###/-%Q#Z%##QZ’（&#%）Z#&-*/#(J+GJ[]HF+JHFKF+J!%##Q+O25)[O4=)H8A)"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""考虑实施过程的车辆换道模型及其应用!!杨小宝（北京交通大学交通运输学院，北京"###$$）（%##&年’月%%日收到；%##&年(月"(日收到修改稿）通过对现有换道模型进行改进，提出了一种考虑换道实施过程的模型，

2、并对模型中的关键参数进行了标定)由于该模型考虑了换道实施过程中车辆换道对交通流的影响，新模型的模拟结果与实测值更为符合)运用新模型对不同车道数的道路交通流进行模拟，发现不同车道数的平均每车道通行能力及其交通流特性存在显著差异)关键词：换道模型，换道时间，车道数，道路通行能力!"##：#’’#，#’%#［"-—"’］或SL（P25?01<2AT1U?）理论，V1615W8，R1U13等对"B引言这一研究进行了扩展，运用流体力学方法深入分析了车辆换道对道路交通流的影响)交通运输是国民经济的基础产业，是社会经济车辆换道过程可分解为需求、可行性检测和执快速

3、、持续发展的重要生命线之一)然而，随着经济行三个步骤)目前的多数换道模型重点研究换道的水平的提高，原是方便人们的交通工具，现在却成为需求和可行性检测，很少关注换道的具体执行过程)了社会的公害———“交通公害”，国内外许多大中城然而，实际换道过程中车辆间相互的跟驰关系会发市里交通阻塞，事故丛生，“城市交通病”已成为现代生变化，没有考虑换道实施过程的模型不能很好地［"］城市最棘手的痼疾之一)解决城市交通问题需要反映出换道过程中车辆间的相互干扰及其对整个交系统深入地研究城市交通拥堵的形成机理及其演化通流的影响)本文在K161<152模型的基础上，提出了规

4、律，从微观层面上，则要研究司机的驾驶行为，揭一种考虑实施过程的换道模型，并运用新模型对不示各种情况下交通流的演化规律)同车道数的道路交通流进行模拟，分析了不同车道车辆跟驰行为和换道行为是两个最基本的司机数的道路交通流特性的差异及其原因)驾驶行为)与跟驰行为相比，换道行为需要考虑的车辆更多，司机的决策过程更加复杂，也更难于描述)%B考虑实施过程的车辆换道模型现有文献关于车辆换道行为的理论研究大致可分为三类：微观仿真中的换道模型、元胞自动机模型中的$%&%’()(*(+,换道模型及其评述换道规则和连续介质交通流模型中的换道分析)微观仿真中的换道模型主要

5、有C2DD=模型［%］，EFGHFE如图"所示，车辆!为有换道意图的车辆，本文模型［-］，HFGIJH模型［$］，K161<152模型［’—(］等；元胞自称之为主车，车辆!X"为主车在当前车道上的前动机模型最初由L83MN10提出，K16?3和车，车辆!Y"为主车在当前车道上的后车，车辆HAON?AP?59?N6［&］将其改进首先运用到单车道道路交"X"和"分别为主车的目标车道上的前车和后车)并假定#和#分别为主车和当前车道前车的位置；通研究中，近年来，通过引入换道规则，已扩展到多!!"车道交通流的研究中，并取得了许多重要成果［Q—"%］)#""和

6、#"分别为目标车道前车和目标车道后车的位连续介质交通流模型由R26O)?@>)A51期杨小宝：考虑实施过程的车辆换道模型及其应用98+#$%$&$’(等为了研究有一辆事故车时两车道道速度

7、!［)］路交通流的变化特征，引入了一种新的换道模型，本文称之为#$%$&$’(模型!后来，他们又运用这一模型分析存在障碍物和公交车时两车道道路交通波的［*，+］演化规律，均取得了良好的模拟效果!#$%$&$’(换道模型由三条规则组成，每条又包括换道动机和安全检测两部分，该模型采用间距检测，令临界安全间距为!，它的换道规则可表述如下：,图"车辆之间的相互位置关系{"#-"#"，（!#".!#）/0!,（换道动机），!（"$）（!$".!#）-1!,，（!#.!$）-!,（安全因素）{"#-"#"，（!#".!#）/0!,（换道动机），!（"2）（!$

8、"-"#，（!$".!#）-!,，（!#.!$）-!,（安全因素）{（"#".!#）/1!,（换道动机），!（",）（!$