一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，基于车型差异，修正前导车与跟驰车的理论安全行驶跟驰距离，得到考虑车型因素的安全行驶跟驰距离；基于跟驰车驾驶员的风格，修正考虑车型因素的安全行驶跟驰距离，得到心理安全行驶跟驰距离；基于跟驰车和先导车的相对距离与心理安全跟驰距离，以及跟驰车车速与驾驶员期望车速的大小关系，获取下一步跟驰车速度；所述风格为驾驶员的敏感系数和冒险系数。本发明专利技术利用前导车与跟驰车的相对距离以及心理安全跟驰距离进行判断，计算下一时刻的跟驰车纵向速度，实现了对多车型混合交通条件下的跟驰行为的准确刻画。该模型可描述不同车型以及不同驾驶员风格下的跟驰行为，为多车型混合交通的管理提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法
本专利技术涉及智能交通信息
，具体的，涉及一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法。
技术介绍
货运车辆由于体积大、性能差等特点，与其它快速车辆混行时，极易导致交通通行效率显著降低。随着近年来国内经济的迅猛发展，货运车辆数量的不断增加，低速货车影响快速路通行效率的现象日益严重。考虑车型差异对不同风格驾驶员的驾驶行为影响，重现多车型混合交通的跟驰行为，将有利于交通管理部门合理的进行交通管控，提高多车型混合交通的通行效率。然而现有的跟驰模型并未考虑车型差异对不同风格驾驶员的影响，这使得现有跟驰模型对多车型混合交通环境下的跟驰行为刻画较差。实际数据表明，在小型客车与大型货车组成的混合交通中，前导车车型会对驾驶员造成影响，当前导车为大型货车时，驾驶员会更加考虑安全因素，扩大跟车时距；同时该影响的大小与因人而异，这种主观层面影响为刻画多车型混合交通环境下的跟驰行为增大了难度。现有的跟驰模型主要考虑前后车加速度与速度之间的关系，对跟驰行为的刻画在上述混合交通环境下与实际不符。专利CN106407563A提供了一种基于驾驶类型和前车加速度信息的跟驰模型生成方法，利用聚类数据挖掘的方法，根据实际数据进行司机驾驶风格的划分，在全速度差模型的基础上引入个人预期效应，并进一步考虑了前车加速度信息对跟驰行为的影响，得到车辆跟驰模型。但是该方法未考虑前导车车型对后车驾驶员造成的影响，对多车型混合交通条件下的跟驰行为描述效果不佳。在其余的文献研究中也没有考虑前导车车型对后车驾驶员跟驰行为的影响，而仅考虑驾驶员风格导致的跟驰行为变化，对多车型混合交通条件下的跟驰行为描述效果较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，可描述不同车型以及不同驾驶员风格下的跟驰行为，为多车型混合交通的管理提供参考。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，基于车型差异，修正前导车与跟驰车的理论安全行驶跟驰距离，得到考虑车型因素的安全行驶跟驰距离；基于跟驰车驾驶员的风格，修正考虑车型因素的安全行驶跟驰距离，得到心理安全行驶跟驰距离；基于跟驰车和先导车的相对距离与心理安全跟驰距离，以及跟驰车车速与驾驶员期望车速的大小关系，获取下一步跟驰车速度；所述风格为驾驶员的敏感系数和冒险系数。进一步，所述理论安全行驶跟驰距离的获取方式具体为：其中：v0为跟驰车在当前时刻的速度；t0为跟驰车驾驶员的反应时间；amax为跟驰车的最大减速度；t1为跟驰车减速度变化过程的行驶时间；t2为跟驰车减速度恒定过程的行驶时间；v1为前导车当前时刻的速度；l1为前导车车长；d3为两车间的最小安全距离；am为前导车的最大减速度。进一步，所述考虑车型因素的安全行驶跟驰距离具体为：其中：f为车型影响参数。进一步，所述车型影响参数的获取方法为：其中：Ttype为前车车型影响因子；表示前车车型，若为客车则为0，货车则为1；表示后车车型，若为客车则为0，货车则为1；α1、α2、α3为不同跟车类型下的校正系数。进一步，所述心理安全跟驰距离具体为：其中：G为第一校正系数，；γ为所述敏感系数；M为第二校正系数。进一步，所述敏感系数的获取方法为：γ＝(t1+t2)/(mt1)其中：t1为跟驰车减速度变化过程的行驶时间，t2为跟驰车减速度恒定过程的行驶时间。进一步，所述第一校正系数的获取方式为：G＝a0+a1cos(A·W)+b1sin(A·W)其中，A为所述冒险系数；W、a0、a1、b1均为待定系数。进一步，所述下一步驰车速度的获取方式具体为：其中：hreal为跟驰车与前导车的相对距离，ve为驾驶员期望车速，aA为跟驰车加速度，aD为跟驰车减速度。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于安全距离跟驰模型，考虑车型因素以及驾驶员风格的影响，通过前导车和跟驰车的速度来计算心理安全跟驰距离，计算结果更贴近实际。同时利用前导车与跟驰车的相对距离以及心理安全跟驰距离进行判断，计算下一时刻的跟驰车纵向速度，实现了对多车型混合交通条件下的跟驰行为的准确刻画。该模型可描述不同车型以及不同驾驶员风格下的跟驰行为，为多车型混合交通的管理提供参考。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术流程图；图2为本专利技术的描述场景分示意图；图3为本专利技术的理论安全距离计算时减速度随时间变化示意图。具体实施方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。本实施例提出了一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，场景描述如图1和2所示，具体为：基于车型差异，修正前导车与跟驰车的理论安全行驶跟驰距离，得到考虑车型因素的安全行驶跟驰距离。前导车与跟驰车的理论安全行驶跟驰距离是基于Kometani安全距离跟驰模型计算得到，具体的：假设前车突然以最大减速度am刹车，后车驾驶员意识到前车变化，经过t0的反应时间，迅速刹车，减速度经过t1增大至最大值amax，经过时间t3，车辆停止，与前车保持最小安全距离。首先，根据图2，计算跟驰车在反应时间t0内的行驶距离d1，公式如下：d1＝v0t0其中：v0为跟驰车在当前时刻的速度；t0为跟驰车驾驶员的反应时间。第二，计算跟驰车刹车期间行驶距离d2，公式如下：其中：为跟驰车在减速度变化期间的行驶距离；为跟驰车载减速度恒定期间的行驶距离；t1为跟驰车减速度变化过程的行驶时间；t2为跟驰车减速度恒定过程的行驶时间；amax为跟驰车的最大减速度。第三，计算前导车刹车期间的行驶距离d4，公式如下其中：v1为前导车当前时刻的速度；am为前导车的最大减速度。步骤14：计算理论安全跟驰距离h，公式如下其中：l1为前导车车长；d3为两车间的最小安全距离。基于跟驰车驾驶员的风格，修正考虑车型因素的安全行驶跟驰距离，得到心理安全行驶跟驰距离，其中，风格为驾驶员的敏感系数和冒险系数，即根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，其特征在于：/n基于车型差异，修正前导车与跟驰车的理论安全行驶跟驰距离，得到考虑车型因素的安全行驶跟驰距离；/n基于跟驰车驾驶员的风格，修正考虑车型因素的安全行驶跟驰距离，得到心理安全行驶跟驰距离；/n基于跟驰车和先导车的相对距离与心理安全跟驰距离，以及跟驰车车速与驾驶员期望车速的大小关系，获取下一步跟驰车速度；/n所述风格为驾驶员的敏感系数和冒险系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，其特征在于：
基于车型差异，修正前导车与跟驰车的理论安全行驶跟驰距离，得到考虑车型因素的安全行驶跟驰距离；
基于跟驰车驾驶员的风格，修正考虑车型因素的安全行驶跟驰距离，得到心理安全行驶跟驰距离；
基于跟驰车和先导车的相对距离与心理安全跟驰距离，以及跟驰车车速与驾驶员期望车速的大小关系，获取下一步跟驰车速度；
所述风格为驾驶员的敏感系数和冒险系数。


2.根据权利要求1所述的考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，其特征在于：所述理论安全行驶跟驰距离的获取方式具体为：



其中：v0为跟驰车在当前时刻的速度；
t0为跟驰车驾驶员的反应时间；
amax为跟驰车的最大减速度；
t1为跟驰车减速度变化过程的行驶时间；
t2为跟驰车减速度恒定过程的行驶时间；
v1为前导车当前时刻的速度；
l1为前导车车长；
d3为两车间的最小安全距离；
am为前导车的最大减速度。


3.根据权利要求2所述的考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，其特征在于：所述考虑车型因素的安全行驶跟驰距离具体为：



其中：f为车型影响参数。


4.根据权利要求3所述的考虑主观因素的多车型混合交通跟驰行为仿真方法，其特征在于：所述车型影响参...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙棣华，赵敏，张驰，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50