微观车辆跟驰模型对比研究

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1、微观车辆跟驰模型对比研究摘耍:车辆跟驰模型是微观交通流模型研究的基础。木文对GM模型、线性模型、安全距离模型、AP模型、模糊推理模型和神经网络的车辆跟驰模型进行了详细的评述，从传统模型入手,分析其存在的优缺点，基于此又阐述了在传统模型基础上改进的模型或者是利用新的方法建立的模型，提出了目前还存在的没有解决的问题，并且对每个模型作了屮肯的评价。为今后研究微观交通流模型提供一个比较全面的认识。关键词:交通流；微观交通流；车辆跟驰模型；对比研究Abstract:car-followingmodelismicroscopictrafficf

2、lowmodelresearchfoundation.Inthispaper,theGMmodel,linearmodel,asafedistaneemodel,theAPmodel,fuzzyreasoningmodelandneuralnetworkcar-followingmodelarediscussedindetails,fromthetraditionalmodel,andanalysestheadvantagesanddisadvantagesoftheexisting,basedonthisandexpoundsth

3、etraditionalmodelbasedontheimprovedmodelissetupbyanewmethodorthemodel,putforwardthecurrentexistnotsolvetheproblem,andthemodelofeachoftheevaluationoftheposition.Forfutureresearchmicroscopictrafficflowmodeltoprovideamorecomprehensiveunderstending.Keywords:trafficflow;Mic

4、roscopictrafficflow;Car-followingmodel;Contrastresearch中图分类号：U491.1+12文献标识码：A文章编号：1跟驰模型跟驰理论是运用动力学方法，研究在无法超车的单一车道上车辆列队行驶时，后车跟随前车的行驶状态，并且用数学模型来表达并加以分析阐明的一种理论。跟驰理论只研究非自由行驶状态下车队的特性。非自由行驶状态的车队有以下三个特性:制约性、延迟性和传递性。自20世纪50年代以来，国外的学者对车辆跟驰模型进行了大量、系统的研究，发表了众多的研究成果，主要可以分为以下几类:刺激一反

5、应模型、安全距离模型、生理一心理模型，模糊推理模型，神经网络的车辆跟驰模型。2.1刺激一反应模型及评价刺激一反应模型重在描述驾驶环境中各种刺激对驶员行为的影响，包括模型和线性模型。(1)GM(GeneralMotor)模型GM模型是从20世纪50年代后期逐渐发展起来的车辆跟驰模型。其一般表达式为：(1)式中：—一t+T时刻第n+1辆车的加速度；——t时刻第n辆车与第n+1辆车之间的速度差;—一I时刻第n辆车与第n+1辆车之间的距离；c,m,1常数。GM模型形式简单，物理意义明确，许多后期的车辆跟驰模型研究都源于刺激一反应基木方程。但

6、是GM模型通用性较差，这是因为在确定m和1的过程中存在大量的矛盾Z处。另外，当前后车速相同时允许两车的车头间距无限减少直至为零,这显然是不合理的。(1)线性模型Holly提出的线性模型考虑了前面第一辆车是否制动减速对后车加速度的影响项,有以下关系：(2)(3)——期望跟驶距离；,,a,3,Y参数。Helly认为应当与车头间灰变量及反应时间T有关,这样就产生了m=0,1=1的GM模型。线性模型较GM模型有一定的优势，但是通用性还是较差。1.2安全距离模型及评价安全距离模型也称防撞模型，该模型最初是Kometani和Sasaki提出，该

7、模型最基本的关系是寻找一特定的跟车距离。模型表示如下：式中：,,,——参数。Gipps对此模型的研究取得重大突破，提出了如下模型:(5)——车辆n的驾驶员所愿采用的最大加速度；车辆n的驾驶员所愿采用的最大减速度；—一车辆n-1的效用尺寸，其值等于车身长度加停车间距；车辆n的驾驶员认为车辆n-1会采取的最大减速度。上式右端的第一项对大多数车辆起作用时，交通流处于自由彳亍驶状态;第二项起作用时,交通流处于拥挤状态。UTSC-1算法属美国早期的限制车辆跟驶模型，该算法假设前车采取紧急制动行为,后车在经历反应时间T后，不发生追尾碰撞，以汽车

8、动力学构造公式。该模型建立了相关分析和安全车距的跟驰模型的步骤，采用多元一次回归方程拟合后车加速度，如果拟合效果不好，再采用多元高次方程拟合。此模型的拟合精度取决于所取得的跟驰试验数据。1.3生理-心理模型及评价生理-心理模型也称反应