车辆行驶期望轨迹与期望速度协同决策模型研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文车辆行驶期望轨迹与期望速度协同决策模型研究论文作者：庄灿学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：道路与铁道工程指导教师：杨春风职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterofDegreeofHighwayandRailwayEngineeringRESEARCHONCOLLABORATIVEDECISIONMODELOFVEHICLE'SDESIREDTRAJECTORYANDDESIREDSPEEDbyZhu

2、angCanSupervisor:Prof.YangChunfengMay2017原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字

3、化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着我国道路交通行业的迅猛发展，我国公路总里程及民用汽车保有量都在逐年递增，道路交通安全问题也变得更为严峻。以往对道路交通事故原因进行分析时，常将事故原因归结为人的因素，而忽略了道路、环境等因素对驾驶人行为的影响。实际上作为一个由人、车、路和环境共同构成的动态复合系统，道路交通系统中

4、任何一个因素发生错误或其相互作用失调都有可能导致整个系统的不稳定，并引发交通事故。本文对影响道路交通安全的因素进行了系统分析，运用皮尔逊相关性检验以及灰色关联度分析方法确定了各影响因素与道路交通事故的相关程度，权证了超速行驶是影响道路交通安全的主要因素，提出加强道路安全性设计应从提高车辆行驶速度与道路线形一致性角度入手。本文根据驾驶人不同行为习惯建立了典型驾驶人期望轨迹决策目标函数和期望速度决策目标函数，并根据道路线形条件、车辆动力特性、驾驶人舒适性需求设置约束条件，从而建立了典型驾驶人期望轨迹与期望速度决策模型。在对各决策目标函数进行经归一化处理后，建

5、立了期望轨迹组合决策模型和期望速度组合决策模型，通过设定各典型驾驶人决策模型在组合决策模型中所占权重值，可以对不同驾驶人期望轨迹与期望速度的决策行为进行描述。设计了滚动时域优化算法对模型进行求解，将全里程大规模驾驶人期望轨迹与期望速度协同决策模型求解问题分解为相关联的短里程小规模子问题，并用Lingo9.0求解器对各小规模子问题进行求解计算，不仅降低了原问题的求解难度，还加强了对动态因素的反应能力，更加符合驾驶人实际的决策行为。最后，应用本文建立的驾驶人期望轨迹与期望速度协同决策模型对某山岭重丘区二级公路进行了仿真计算，得到了三种典型驾驶人期望行驶轨迹曲

6、线及相应的以时间最优为目的的驾驶人期望速度曲线。本文模型的建立综合考虑了驾驶人行为习惯、道路线形条件、车辆动力特性等对驾驶人期望轨迹与期望速度决策行为的影响，对优化道路线形参数、指导道路设计、控制行车速度、减少道路交通事故的发生具有重要的理论和实际意义。关键词：交通安全皮尔逊检验灰色关联度滚动时域驾驶人模型期望轨迹期望速度IIIABSTRACTWiththerapiddevelopmentofroadtransportationindustryinourcountry,thetotalmileageofhighwaysandthenumberofcivi

7、lvehiclesareincreasingyearbyyear,andtheroadtrafficsafetyproblemshavebecomemoreserious.Inthepast,whenanalyzingthecausesofroadtrafficaccidents,wereoftenattributedtohumanfactors,whileignoringtheimpactoftheroad,theenvironmentandotherfactorsonthedriver'sbehavior.Actually,asadynamiccom

8、plexsystemformedbypeople,car,roadandenvi