基于元胞自动机的交叉口车辆运行追尾事故危险状况分析

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于元胞自动机的交叉口车辆运行追尾事故危险状况分析作者姓名丁遥先学科专业系统分析与集成指导教师贾斌教§授培养院系交通运输学院二零一五年六月交乂碟硕士学位论文基于元胞自动机的交叉口车辆运行追尾事故危险状况分析作者：丁遥先导师：贾斌北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家

2、有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名签字日期年如月日签字日期加比年多月〃日中图分类号：学校代码：：密级：公幵北京交通大学硕士学位论文基于元胞自动机的交叉口车辆运行追尾事故危险状况研宄作者姓名：丁遥先学号：导师姓名：贾斌职称：教授专业学位：系统分析与集成学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文是在导师贾斌教授的悉心指导下完成的。在论文的选题方向、论文的写作思路以及论文的修改等方面，贾老师给了我很多指导和建议，这对我顺利完成毕业论文起到了重要的作用。

3、回顾三年来的研宄生学业和生活，贾老师给予了我极大的帮助，同时贾老师严谨的治学态度对我产生了很大的影响。在此，衷心感谢这三年来贾老师对我的关心和指导。感谢李鹏飞、俞志刚、陈楠等同学帮我进行现场交通调查，使我能够获得准确的数据以支撑论文的研究工作，同时也感谢田钧方师兄在论文写作期间给予我的帮助，在此向他们表达我的感激之情！同时，在此我还要衷心感谢百忙之中抽出时间对论文进行评审并提出宝贵意见的专家和学者们，也谨向论文中引用参考文献的作者们致以诚挚的感谢！北京交通大学硕士学位论文摘要摘要：交叉口的交通安全问题

4、一直是交通管理部门和学者们重点关注的热点。交叉口是城市道路网的基本节点，也是道路交通网络中通行能力和交通安全的瓶颈。因此发生在交叉口的交通事故往往要比发生在路段的交通事故对交通的运行造成更大的影响。黄灯困境现象是威胁所有信号控制交叉口安全的重要隐患。陷入黄灯困境的车辆由于很难以正常的减速度减速停车或顺利的在黄灯时间通过交叉口，从而增加了车辆闯红灯、急刹车、交叉口进口道中车辆追尾事故的发生概率。为了尽可能的缓解黄灯困境对驾驶员的影响，辅助黄灯时间到达交叉口驾驶员的决策，交通工程师们提出多种黄灯提示策略和

5、黄灯信号管理措施。比如：信号灯倒计时、绿灯相位末期信号灯闪烁、交叉口前辅助决策的停车线等等。尽管这些措施在部分地区对保障交叉口的安全产生了一些作用，但是目前还没有一项能够被普遍认可黄灯信号控制措施。年新颁布的交通法提出一条新规定，驾驶机动车违反道路交通信号灯通行的（闯红灯、抢黄灯）将处以扣分的处罚。这一严厉规定一出台就引起了整个社会的激烈争论和关注。本文从交叉口的微观模拟入手，通过采集交叉口的黄灯时间内车辆的驾驶行为数据（黄灯亮起时车辆速度、距交叉口距离、是否通过、到达交叉口速度、黄灯时间等等）重点分

6、析黄灯困境的产生机理和车辆在交叉口黄灯时间内停车、加减速等驾驶行为。并在此基础上基于元胞自动机模型制定元胞自动机模型中相应的规则，通过元胞自动机模型在允许闯黄灯、禁止闯黄灯和辅助决策停车线三种黄灯信号控制规则交叉口进口道场景下的模拟，从对交叉口通行能力、车辆追尾危险状况和急刹车等方面评价了这几种黄灯信号控制措施的优劣。模拟分析结果显示，禁止闯黄灯规则不仅较大的降低交叉口的通行能力，同时也会较大增加交叉口的车辆追尾危险状况的发生概率。最后，本文提出一个预信号的黄灯信号控制策略，并通过和其他黄灯信号控制策

7、略的模拟结果对比验证该方案的有效性。该研宄成果对于制定黄灯信号控制策略，交叉口信号控制方案设计具有一定的指导意义。关键词：元胞自动机；危险状况；闯黄灯；黄灯困境；信号交叉口北京交通大学硕士学位论文北京交通大学硕士学位论文目录中文摘要研究背景和意义研究意义国内外研究现状交叉口黄灯困境研究方面交叉口信号控制方面元胞自动机交通流模拟方面现有研究存在的问题研宄目标与内容研究目标研宄内容研宄方法和技术路线研究方法技术路线本章小结交叉口数据采集和黄灯困境驾驶行为特性分析概述交叉口数据采集数据采集环境数据采集方法采

8、集地点的基本情况数据提取交叉口黄灯困境数据分析限速对黄的困境的影响分析基于随机森林模型的黄灯困境生成机理分析车辆黄灯时间内通过交叉口的驾驶行为分析黄灯信号时间内车辆通过或停车决策分析黄灯时间内通过交叉口车辆的分类黄灯信号期间通过交叉口的车辆加减速分析北京交通大学硕士学位论文本章小结交叉口车辆追尾危险状况元胞自动机建模与分析概述交叉口进口道元胞自动机模型交叉口进口道交通流特性危险状况模型减速度规则模拟场景元胞空间划分交叉口进口道模拟流程允许闯黄灯禁止闯黄灯