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混入智能车的下匝道瓶颈路段交通流建模与仿真分析

董长印 王昊 王炜 李烨 华雪东

混入智能车的下匝道瓶颈路段交通流建模与仿真分析

董长印, 王昊, 王炜, 李烨, 华雪东
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  • 以下匝道瓶颈路段为研究背景,以手动驾驶汽车和两类智能车为研究对象,包括自适应巡航(ACC)汽车和协同自适应巡航(CACC)汽车,建立了混入智能车的混合交通流模型.在车辆的纵向控制层面,分别构建了手动驾驶汽车改进舒适驾驶元胞自动机规则和智能车的跟驰模型;基于车辆下匝道行驶特性,引入车辆感知范围R、换道控制区域LLC、换道冒险因子λ等参数,建立了控制车辆横向运动的自由换道和强制换道模型.通过对混合交通流模型进行数值仿真发现,CACC车辆混入率PCACC、车辆感知范围R、换道区域长度LLC和换道冒险程度λ均对下匝道交通系统产生影响.当CACC车辆混入率低于0.5时,CACC退化为ACC的概率增大,系统稳定性下降,交通拥堵呈恶化趋势;当CACC车辆混入率大于0.5时,车辆运行速度显著提升,拥堵消散能力提高.增大车辆感知范围、加长换道区域长度、提高换道冒险程度,都能够有效缓解改善下匝道瓶颈路段主线的拥挤状况,而对匝道运行效率影响并不明显.
      通信作者: 王昊, haowang@seu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51478113,51508122)、江苏省博士后科研资助计划(批准号:1701082B)和东南大学优秀博士学位论文培养基金(批准号:YBJJ1734)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-27
  • 修回日期:  2018-05-14
  • 刊出日期:  2019-07-20

混入智能车的下匝道瓶颈路段交通流建模与仿真分析

  • 1. 东南大学交通学院, 城市智能交通江苏省重点实验室, 南京 210096;
  • 2. 现代城市交通技术江苏高校协同创新中心, 南京 210096;
  • 3. 东南大学建筑学院, 南京 210096
  • 通信作者: 王昊, haowang@seu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51478113,51508122)、江苏省博士后科研资助计划(批准号:1701082B)和东南大学优秀博士学位论文培养基金(批准号:YBJJ1734)资助的课题.

摘要: 以下匝道瓶颈路段为研究背景,以手动驾驶汽车和两类智能车为研究对象,包括自适应巡航(ACC)汽车和协同自适应巡航(CACC)汽车,建立了混入智能车的混合交通流模型.在车辆的纵向控制层面,分别构建了手动驾驶汽车改进舒适驾驶元胞自动机规则和智能车的跟驰模型;基于车辆下匝道行驶特性,引入车辆感知范围R、换道控制区域LLC、换道冒险因子λ等参数,建立了控制车辆横向运动的自由换道和强制换道模型.通过对混合交通流模型进行数值仿真发现,CACC车辆混入率PCACC、车辆感知范围R、换道区域长度LLC和换道冒险程度λ均对下匝道交通系统产生影响.当CACC车辆混入率低于0.5时,CACC退化为ACC的概率增大,系统稳定性下降,交通拥堵呈恶化趋势;当CACC车辆混入率大于0.5时,车辆运行速度显著提升,拥堵消散能力提高.增大车辆感知范围、加长换道区域长度、提高换道冒险程度,都能够有效缓解改善下匝道瓶颈路段主线的拥挤状况,而对匝道运行效率影响并不明显.

English Abstract

参考文献 (56)

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