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1、第14卷第1期中国公路学报Vol114No112001年1月ChinaJournalofHighwayandTransportJan.2001文章编号:100127372(2001)0120077204驾驶员车道变换行为模拟分析魏丽英,隽志才,田春林(吉林大学交通学院,吉林长春130025)摘要:在用线性跟驰理论对路段上行驶的相邻车辆之间的距离、速度和加速度进行分析的基础上,通过模拟、对比分析多车道车头时距和单车道车头时距之间的关系来判定路段上的车道变换行为,得到驾驶员车道变换和路径选择的基本规律,从而为交通管理部门进行管理和
2、决策提供有力的理论依据。关键词:跟驰理论;多车道;单车道;车头时距;车道变换中图分类号:U491.2文献标识码:ASimulationanalysisofdriver'slane-changingbehaviorWEILi2ying,JUANZhi2cai,TIANChun2lin(SchoolofTransportation,JilinUniversity,Changchun130025,China)Abstract:Thelinercar2followingmodelisusedtoanalyzethedistance,s
3、peedandaccelerationbetweentheadjacentvehiclesrunningonthesegments.Thelane2changingbehaviorisdeterminedbycomparingthemulti2lanetimeheadwayandthesingle2lanetimeheadwayderivedfromthetheorymentionedabove.Thusthebasicrulesaboutlane2changeandroutechoiceareachieved,whichwi
4、llbesignificantforthedecision2makingoftrafficmanagement.Keywords:car2followingmodel;multi2lane;single2lane;timeheadway;lane2change影响车道变换的因素很多,除道路交通条件外,(1)路段为无限长,不考虑车辆驶入或驶出路段驾驶员自身的生理、心理等因素也会对之产生很大的情况,即认为路段是封闭的,不对外开放;影响。目前,车道变换较常用的调查方法除用车载(2)处于通常的道路交通条件下,驾驶员的技术GPS或五轮仪
5、外,也有用摄像技术与图像处理相结熟练程度基本相同,各车道的路况、安全性和舒适性合及对驾驶员进行问卷调查等方法。采用的研究方亦基本相同。法有模糊逻辑、模糊神经网络等。每种研究方法都取1.2车辆产生得了一定的成果,但同时也存在着一定的局限性,如模拟中假定车辆到达服从泊松分布,车头时距需采集的数据量大及标定困难等。笔者从宏观交通服从负指数分布。若u是(0,1)区间的均匀分布随机流的统计运行规律即车头时距分布来入手,对路段数。则可利用下述公式来产生处于(0,1)之间的服从上的车道变换行为进行模拟研究,简便易行。负指数分布的随机数x=-
6、Kln(u)1车辆产生由上式可产生平均车头时距为某一常数值K,111研究的假设前提服从负指数分布的一系列到达车辆。由于车道变换行为具有明显的随机性和不确定113车辆类型产生和目标车速性,为了满足模拟需要,笔者假定:为了模拟方便,笔者将车辆分成大、中、小三种收稿日期:2000205226基金项目:国家自然科学基金项目(79870044)作者简介:魏丽英(19742),女,黑龙江七台河人,工学博士研究生.78中国公路学报2001年车型。并根据经验取在城市干道路段上运行的大型vi+1-viai=(2)车的目标车速为35kmöh,中型
7、车的目标车速为40stikmöh,小型车的目标车速为50kmöh。模拟中具体式中:sti为单车道上第i车与第i+1车之间的车头每一辆车的车辆类型可由随机数来产生。若一股车时距。当sti大于610s时,后车i受前车的影响较流中大型车占15%,中型车占20%,小车占65%,小,此时应用该种类型车辆对应的目标车速替代公则当随机数u∈[0185,1100]时,取其对应的车型为式(2)中的前车速度vi+1。大型车,u∈[0165,0185)时,取其对应的车型为中型若$t代表模拟时钟增长的步长,vi,T、Di,T、ai,T车,当u∈[0,
8、0165)时,取其对应的车型为小型车。分别为第T模拟时段内第i辆车对应的速度、距离在多车道模拟中亦可用同样的方式将产生的不同车和加速度,则可得到第T+1模拟时段内第i辆车的辆分配到各个车道上。如上例中可将u∈[0,0145)速度、距离如下分配到外车道上,u∈[0145,1]分
