考虑车辆运行特性的双车道超车模型

鉴于现有的超车模型往往会忽视超车过程中车辆运行特性对超车行为的影响,文中在现有超车模型的基础上,对超车车辆依据车辆运行特性进行分类,设计了双车道车辆超车场景,并考虑不同道路等级的设计时速,建立了计算超车车辆从超车行为产生到超车过程结束所需的超车时间和距离的数学模型.最后,选择不同类型车辆、超车速度及行车速度,分别计算了微型车、小客车和中大型车在双车道公路超车的时间和距离,并与现有的超车模型计算结果进行对比分析.结果表明:双车道公路超车时间和距离与车辆类型、超车速度、超车车辆与被超车辆的行车速度和对向车辆速度密切相关;文中模型由于考虑车辆的运行特性,不同车辆超车所需的超车时间和距离是不相同的,计算结果更符合实际超车现象.     

考虑超车换道影响的流体动力学车流模型研究

利用交通流三要素——速度、密度、流量之间的关系,考虑混合车流及超车换道对车流造成的影响,将其比拟为粘性阻力,基于流体动力学车流模型以及跟驰模型,提出了一种新的动力学模型.通过对某高速路段的车流进行仿真分析,与传统模型相比,研究模型由于考虑了超车换道对车流的阻碍影响,密度、速度的变化幅度增大,而流量有所减小,更加符合实际交通流情况.     

基于驾驶员类型的车辆换道模型

由于传统最小安全距离的换道模型忽视驾驶员个体差异,使其缺乏安全性和灵活性.文中首先对与换道相关联的车辆的运动状态进行了详细的分析,给出了车辆与关联车辆之间各种可能的碰撞形式.在此基础上,针对不同类型司机在不同换道环境下的驾驶特性,结合车辆运动学理论,建立基于不同行驶状态及不同司机类型的椭圆最小安全距离换道模型,能够较好地解决传统换道模型存在的缺陷.最后通过Matlab仿真对比发现,文中提出的模型由于考虑驾驶员因素,仿真结果与实际交通更为相符.     

基于驾驶员模型的车辆控制系统操纵稳定性评价

通过将驾驶员模型、汽车动力学模型及稳定性控制系统的有机结合,在已建立的模糊PID驾驶员模型基础之上,根据国家标准对汽车蛇形穿杆试验进行模拟计算,以平均最大横摆角速度和平均转向盘最大转角的综合来评价车辆的操纵稳定性,并对某型汽车的操纵稳定性控制系统的控制效果进行了评价.有稳定性控制系统时,其蛇形穿杆的评价分值提高约4%,说明汽车的操纵稳定性得到了改善.     

基于二次Lasso回归的纵向驾驶员模型研究

为了更好地模拟实际驾驶员行为,提出基于二次回归和 Lasso回归方法的纵向驾 驶员回归模型. 通过采集纵向驾驶行为数据,提取可能影响驾驶行为的状态参数,进而建立二 次回归驾驶员模型;面向多参数回归模型中的多重共线问题,采用Lasso回归方法进行状态参 数筛选;结合筛选数据建立二次回归驾驶员模型. 为了验证模型的有效性,与PI驾驶员模型和 一次 Lasso回归驾驶员模型进行仿真对比 . 仿真结果表明,相较于其他两种模型,所建立的驾 驶员模型具备良好的工况跟随效果,同时能较好地反映实际驾驶行为特征.     

驾驶员转向特性分类与辨识方法对比研究

针对汽车驾驶员转向特性分类与辨识问题,基于CarSim仿真平台对研究方法进行了初步探索。设计了转向工况仿真试验,采集试验数据,根据车辆最大横摆角速度,使用K-means聚类算法对驾驶员转向特性进行分类。在Matlab软件环境下分别采用学习向量量化(LVQ)神经网络、BP神经网络、支持向量机(SVM)建立驾驶员转向特性辨识模型,并对3种网络建立的辨识模型进行测试试验和比较。试验结果表明:3种辨识方法均具有较高的辨识精度,其中支持向量机方法在汽车驾驶员转向特性辨识方面具有一定的优势。     

驾驶员模型在制动到零仿真中的应用

驾驶员模型技术在人-车闭环系统评价及智能交通系统研究中具有广泛的应用价值,但在极限仿真工况下,如大侧向加速度、低附着系数与制动到零等仿真的应用中还存在一些问题。预瞄-跟随系统的基本理论是确定驾驶员模型参数的理论基础。当在低速情况下进行两自由度车辆模型与复杂车辆模型等效时,等效模型参数Tq1小于零,导致驾驶员模型的预瞄时间小于零,进而驾驶员模型的预瞄距离小于零,使得驾驶员模型在进行预瞄点位置搜索时得不到预瞄点的位置。分析了驾驶员模型在制动到零仿真中存在的问题,采用低速时延长驾驶员模型延迟时间的方法。仿真结果表明这种方法有效的解决了驾驶员模型在低速及直线与转弯制动到零仿真中的应用问题。     

基于Carsim和Simulink的超车换道仿真分析

超车是换道的主要动机,分析超车过程中驾驶员的操作特性以及车辆运动状态,能够为驾驶员模型的精确控制提供参考。在分析各种可能换道的基础上,构建动态超车换道可行域。以7次多项式规划换道边界轨迹,依据期望跟车距离确定可行域的上边界,根据安全碰撞条件确定可行域的下边界;并依据两车的运动关系确定超车换道条件。预设超车换道轨迹,在Simulink中构建驾驶员模型;并将Carsim中车辆模型导入,进行了超车换道模型仿真分析。对超车过程中车辆参数进行对比分析。结果表明:超车过程中驾驶员一般会提高车速,但加速强度不大;且低速时换道的随意性大,但与设定轨迹偏离程度较小。     

表征驾驶风格和驾驶员能力的驾驶员模型

由于驾驶员群体的驾驶方式和驾驶能力的差异,所决策的加速度值与最优值存在不同程度的偏差.本文作者在原有最优预瞄侧向驾驶员模型的基础上发展了多点多目标决策模型,以驾驶员的视野特征和决策意愿表征驾驶风格,并对驾驶员能力建模.Simulink/Carsim联合仿真结果表明,包括4个自由参数模型能够反映出不同驾驶员的驾驶行为,并有望应用于提升无人驾驶车辆乘坐感受的研究.      

驾驶员行为意图及特性辨识研究综述

为了更好地提高汽车的主动安全性,实现个性化驾驶,针对汽车电控系统中的驾驶员行为意图及特性辨识问题,阐述了各种电控系统在汽车上的重要作用和驾驶员行为意图及特性辨识研究对于汽车电控系统开发的重要意义,对驾驶员行为意图及特性辨识的国内外研究进展情况进行了概述,提出了展望:为提高汽车电控系统性能,实现智能化控制,需要对汽车驾驶员行为意图及特性进行辨识研究;如何更为合理地对转向、制动、加速特性等综合特性进行合理分类和在线准确辨识,将是一个长期的研究课题。     

地铁车站通道行人超越行为改进社会力模型研究

社会力模型由于模型机制原因,在行人微观仿真时无法实现主动超越行为,现有模型改进研究可通过不同方式实现主动超越,但未关注主动超越完整轨迹的实现和验证。本文以地铁车站通道内中低密度下的单向行人流为研究对象,通过行人步行轨迹分析主动超越行为的轨迹和心理特征。据此通过前进力、换道力、边际力组合构成驱动力,改进社会力模型,实现主动超越,通过速度-密度基本图、超越轨迹及超越行为等对模型有效性进行验证。结果表明,改进社会力模型在实现行人的主动超越行为的基础上,实现了行人返回超越前原始步行道的行为特征,可再现符合实际的行人主动超越轨迹。     

两车道公路超车视距对行车速度的影响

本文采用瑞典VTI交通模拟模型研究两车道公路上超车视距对行车速度的影响,提出了部分结果.结果表明视距和超车密度(超车次/公里·小时)、超车密度和行车速度有十分密切的关系.研究结果可用于评价两车道公路的服务水平及检验和建立二车道公路的几何设计标准.最后建议超车视距应在两车道公路规划和设计中作为一条基本的考虑因素.超车道、爬坡车道和铺砌路肩由于能提供良好视距,因此都是新建和改建道路时应考虑的方案.     

城市道路超车特征分析与高风险超车识别

为高效、有针对性地管理城市道路超车行为,提出基于量化特征在线识别高风险超车的方法。首先以交通波理论划分城市路段超车类型,并根据其特性构建多维度指标体系以描述关键特征;然后提出使用车牌识别数据在线计算各项指标的方法;最后基于真实数据,验证该指标体系用于高风险超车识别的有效性。结果表明,可以多项式分别拟合路段超车数和超车幅度总和与流量的关系,以筛选超车频次和强度对流量敏感的路段;K-means算法可根据计划行程速度、单车超车当量速度差将主超车聚为3类,将该类型与车辆超车后行程速度、单车超车当量速度差相结合可实时识别高风险超车;高风险超车常见于相邻交叉口信控相位协调不利的周期,且多发于上游交叉口周期初期和下游交叉口绿灯末期。     

基于超车事件分析的非机动道路服务水平评价

为了客观、有效地评价城市有硬隔离非机动车道路的服务水平,本研究以桂林、柳州和南宁三个城市10条道路的实测数据为基础,将非机动车道路内的超车事件数和骑行者主观感受打分作为主要评价指标,运用K-means聚类方法构建混行非机动车道路服务水平评价体系。结果表明：超车事件数与单位小时流量、路段宽度呈线性回归关系;本文构建的混行非机动车道路服务水平评价体系可划分为五个等级。通过实测路段验证,评价结果与对应的非机动车道路交通运行状况一致。该研究成果可为混行非机动车道路运行状态判别以及规划与管理提供理论依据。     

混行自行车道超车干扰与车道设计

基于上海市非机动车道113起助动车超越自行车事件,通过分析超车助动车和被超自行车行驶轨迹,提出了助动车超车干扰强度指标.超车干扰强度指标同时考虑了助动车和自行车速度的差异,以及超车时两车间距的特征.研究发现,当助动车超车干扰强度大于临界值时,被超自行车侧向加速度波动率明显降低.然而,超车干扰存在边际效应,即随着超车干扰的持续增大,自行车侧向加速度波动的减少幅度却在降低.利用K-means++算法对超车干扰强度进行了分级,认为自行车道单车道宽度在1.1 m到1.3 m之间,且同时对助动车实施25 km·h-1的限速,能有效减小超车干扰的严重程度.     

一种改进的微观跟驰模型

根据交叉口区域内车辆行为的特殊性，在交通仿真中采用跟驰理论对交通流进行研究．针对目前纯微观跟车模型没有考虑驾驶员反应时间的情形，提出了一种改进的微观跟驰模型．该模型根据车辆行驶特点对道路进行区域划分，能结合交叉口区域的特点，确定车辆最小和最大安全距离的界限值，并充分考虑了驾驶员反应时间造成的延迟对于车辆行驶速度和加速度的影响．通过仿真实验，进一步证实了模型的有效性．     

基于不同安全车距策略的自适应巡航控制稳定性研究

在自适应巡航控制系统的基础上,建立了固定车距和固定时距两种策略下的车辆跟随安全车距模型。针对固定车距策略,研究了在有、无领车的情况下车队的稳定性;针对固定时距策略,研究了其在理想情况下和引入机械延迟、通信延迟的情况下车队的稳定性。并且从车辆跟随误差的传递函数角度出发,给出了能够保障车队稳定的参数关系。最后,通过Matlab数值仿真,结果表明当各参数满足车队稳定性条件时,能保证整个车队的稳定行驶。     

机非交互路段非机动车越线超车行为建模与仿真

为了准确描述机非交互路段的非机动车越线超车行为,在越线超车特征分析及关键指标定义的基础上,提出了基于生存分析的超车时间预测模型,对越线超车行为的持续时间进行预测,并通过实测的160组非机动车越线超车轨迹数据对模型参数进行标定.为验证模型在混合交通流的应用有效性,整合非机动车纵向行驶模型、换道动机模型、间隙选择模型等,将模型应用于团队自主研发的微观交通仿真软件TESS NG中,并与经典的微观交通仿真软件VISSIM进行对比.基于实际路段的仿真分析结果表明,在非机动车越线超车持续时间方面,TESS NG的仿真精度为90.12%,高于VISSIM的67.4%;在中位生存时间方面,TESS NG仿真误差仅为2.56%,优于VISSIM的43.58%.