收藏本站
《吉林大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

车辆换道行为对交通流影响分析

王茉莉  
【摘要】:随着国民经济的发展、居民生活水平的提高,有限的道路资源已无法满足日益增长的交通需求,由此产生了交通拥堵、交通事故频发等一系列交通问题,给人们带来诸多不便,同时也严重制约着城市发展。首先,解决交通问题的根本前提在于对交通流运行状态的准确把握,跟驰和换道作为两种常见的驾驶行为,对交通流的运行有着不可忽视的影响,本文着眼于车辆换道行为研究,从换道行为特性分析入手,基于模糊控制理论建立更加符合实际情况的车辆换道模型,并通过仿真分析换道行为对交通流的影响。从分析车辆换道行为机理入手,研究了车辆换道行为的主要影响因素。对已有研究中基于元胞自动机的单车道以及双车道交通流模型进行分析,针对模型中存在的忽略前车速度、将车辆的换道行为视为瞬时完成的驾驶行为以及换道规则过于单一等问题,在明确模糊控制理论在车辆换道行为决策描述方面的适用性的前提下,建立了基于模糊控制理论的车辆换道模型。其次,改进车辆跟驰模型演化规则,联系所建立的基于模糊控制理论的车辆换道模型,进行MATLAB编程仿真,通过仿真结果与实测数据的对比分析,验证模型有效性。最后,为进一步研究车辆换道行为对交通流的影响,分别设计增加换道次数和降低换道次数两种仿真方案,调整车辆换道模型中相关输入变量的论域范围,改变其隶属度函数,利用MATLAB仿真输出交通流量、交通流密度以及交通流平均速度结果,通过对比不同方案输出的仿真结果与原方案仿真结果,量化分析车辆换道次数对交通流的影响,为管理部门制定缓解交通拥堵、提高交通流运行效率与安全性的管理措施、政策建议提供理论依据和技术支持。
【关键词】:车辆换道模型 元胞自动机 跟驰行为 模糊控制理论 MATLAB仿真
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U491
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-10
  • 第1章 绪论10-18
  • 1.1 研究背景与意义10-12
  • 1.1.1 研究背景10-11
  • 1.1.2 研究意义11-12
  • 1.2 国内外研究现状12-15
  • 1.3 主要研究内容15
  • 1.4 技术路线15-18
  • 第2章 车辆换道行为特性分析18-28
  • 2.1 交通流基本特性18-20
  • 2.2 车辆换道行为机理分析20-23
  • 2.3 车辆换道行为影响因素23-27
  • 2.4 本章小结27-28
  • 第3章 城市道路基本路段车辆换道模型建立28-42
  • 3.1 建模思路28-31
  • 3.2 基于模糊控制理论的车辆换道模型建立31-40
  • 3.2.1 模糊控制理论的适用性31-32
  • 3.2.2 模型构建32-34
  • 3.2.3 输入变量及隶属度函数34-39
  • 3.2.4 模糊控制规则的建立39-40
  • 3.3 本章小结40-42
  • 第4章 模型仿真验证42-54
  • 4.1 基础数据调查42-44
  • 4.2 车辆跟驰模型的改进44-46
  • 4.2.1 问题提出44-45
  • 4.2.2 模型改进45-46
  • 4.3 模型有效性验证46-52
  • 4.3.1 仿真系统实现流程46-48
  • 4.3.2 仿真环境48-49
  • 4.3.3 误差分析49-52
  • 4.4 本章小结52-54
  • 第5章 换道行为次数对交通流影响仿真分析54-66
  • 5.1 仿真方案设计54-61
  • 5.1.1 设计思路54
  • 5.1.2 增加换道行为次数方案54-58
  • 5.1.3 降低换道行为次数方案58-61
  • 5.2 对比分析61-64
  • 5.3 本章小结64-66
  • 第6章 总结与展望66-68
  • 6.1 研究总结66-67
  • 6.2 未来研究展望67-68
  • 参考文献68-73
  • 作者简介及在学期间所取得的科研成果73-74
  • 致谢74

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱小平;刘亚龙;马丽娜;杨达;;基于贝叶斯网络的车辆换道模型[J];交通运输系统工程与信息;2015年05期
2 周世杰;宋竹;罗嘉庆;;微观交通仿真的安全换道模型研究[J];电子科技大学学报;2015年05期
3 王昊;刘振全;张志学;李烨;王炜;;考虑双前导车的跟驰与换道联合模型[J];东南大学学报(自然科学版);2015年05期
4 张婧;任刚;;城市道路交通拥堵状态时空相关性分析[J];交通运输系统工程与信息;2015年02期
5 林丽;徐晓丹;;城市隧道出口公交车换道行为对交通流的影响[J];公路交通科技;2015年04期
6 李鹏辉;张文会;胡孟夏;李一兵;吴彪;;高速公路驾驶人超车过程中的扫视行为[J];吉林大学学报(工学版);2016年01期
7 许伦辉;胡三根;罗强;周勇;;基于驾驶员类型的车辆换道模型[J];华南理工大学学报(自然科学版);2014年08期
8 魏丽英;吴荣华;王志龙;朱建辉;;基于混合交通流的车辆换道行为[J];吉林大学学报(工学版);2014年05期
9 敬明;邓卫;王昊;季彦婕;;基于跟车行为的双车道交通流元胞自动机模型[J];物理学报;2012年24期
10 华雪东;王炜;王昊;;考虑驾驶心理的城市双车道交通流元胞自动机模型[J];物理学报;2011年08期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 黄艳国;城市道路交通拥堵机理及控制方法研究[D];华南理工大学;2015年
2 邝先验;城市混合交通流微观仿真建模研究[D];华南理工大学;2014年
3 高坤;从基本图方法到三相交通流理论[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 徐晓丹;城市隧道出入口交通流拥挤问题研究[D];南京林业大学;2015年
2 禹伟;车道变换与交通拥挤致因关系的研究[D];西南交通大学;2013年
3 孙赫;基于模糊控制的车辆跟驰模型研究[D];北京交通大学;2013年
4 尹小梅;公交车辆进出站行为对道路交通流的影响研究[D];长沙理工大学;2010年
5 黄秋菊;车道变换行为特性及其对交通安全影响的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴其龙;田月阳;;基于驾驶员类型的高速公路出匝车辆车道变换模型[J];物流工程与管理;2016年07期
2 龙科军;黄奕皓;肖向良;杜玉灿;李峰;;基于元胞自动机城市道路缩减区驾驶行为分析[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2016年01期
3 华雪东;王炜;王昊;;考虑自适应巡航车辆影响的上匝道系统混合交通流模型[J];物理学报;2016年08期
4 邝先验;曹韦华;吴赟;;考虑混入逆行车辆的非机动车流元胞自动机模型[J];系统仿真学报;2016年02期
5 张卫华;颜冉;冯忠祥;王锟;;雨天高速公路车辆换道模型研究[J];物理学报;2016年06期
6 孙景昊;关楠;邓庆绪;张鑫;杨丰源;;城市交通网络信号控制系统的实时演算模型[J];软件学报;2016年03期
7 王霄维;王延忠;刘秀秀;刘雪;刘斯津;;城市CBD区域公交专用道的复用[J];长春工业大学学报;2015年06期
8 华雪东;王炜;王昊;;考虑车与车互联通讯技术的交通流跟驰模型[J];物理学报;2016年01期
9 刘应东;牛惠民;;考虑减速度阈值的交通流元胞自动机模型[J];兰州交通大学学报;2015年04期
10 刘应东;牛惠民;王建强;;考虑安全移动距离的交通流元胞自动机模型[J];计算机工程;2015年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李慧轩;基于驾驶行为动态获取的换道行为微观建模及仿真校验研究[D];北京交通大学;2016年
2 敖谷昌;城市快速路交通状态特性及关联分析方法研究[D];北京交通大学;2014年
3 丁中俊;元胞自动机交通流模型中的相变现象和解析研究[D];中国科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王政;智能车辆自主换道方法的研究[D];吉林大学;2016年
2 韩文博;面向公路网无线充电的配电网规划研究[D];广东工业大学;2016年
3 王茉莉;车辆换道行为对交通流影响分析[D];吉林大学;2016年
4 杨诚;基于隐马尔可夫理论的驾驶人换道意图识别研究[D];吉林大学;2016年
5 牟秋;城市道路交叉口左转车辆强制变道行为研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 李金阳;基于元胞自动机的变道交通流特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
7 徐晓丹;城市隧道出入口交通流拥挤问题研究[D];南京林业大学;2015年
8 王俊翔;城市道路环境下驾驶员应激响应视觉特性[D];长安大学;2015年
9 贾环宇;城市道路强行并线分析研究[D];长安大学;2015年
10 汪利利;当代中国安全文化及其对交通安全的影响研究[D];长安大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄德天;刘雪超;张红胜;赵晶丽;;基于人类视觉的快速自动调焦法[J];液晶与显示;2014年05期
2 张轮;杨文臣;刘拓;施奕骋;;基于朴素贝叶斯分类的高速公路交通事件检测[J];同济大学学报(自然科学版);2014年04期
3 张秀方;唐兴佳;;贝叶斯网络应用中的结构学习方法研究[J];电子科技;2014年04期
4 陈绍宽;韦伟;毛保华;关伟;;基于改进时空Moran’s I指数的道路交通状态特征分析[J];物理学报;2013年14期
5 袁伟;付锐;郭应时;薛传亮;马勇;;基于马尔可夫链的驾驶人视觉转移特征[J];长安大学学报(自然科学版);2012年06期
6 龙小强;谭云龙;;微观仿真自主性车道变换模型[J];公路交通科技;2012年11期
7 赵玲;王佳璆;邓敏;黄晶;;基于行车时间的道路网络时空自相关模型研究[J];中南大学学报(自然科学版);2012年10期
8 郭应时;马勇;付锐;孟妮;袁伟;;汽车驾驶人驾驶经验对注视行为特性的影响[J];交通运输工程学报;2012年05期
9 张发;宣慧玉;赵巧霞;;速度差异混合交通流稳态特性与过渡特性[J];系统工程学报;2012年02期
10 陈峻;王涛;李春燕;袁长伟;;城市公交车与社会车辆混合流速度模型及交通运行状态分析[J];中国公路学报;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 张彪;交叉口群拥堵扩散机理及其控制与诱导协同模型研究[D];吉林大学;2013年
2 袁绍欣;城市交通拥堵传播机理及其控制策略研究[D];长安大学;2012年
3 龙建成;城市道路交通拥堵传播规律及消散控制策略研究[D];北京交通大学;2009年
4 赵月;复杂交通网络拥堵特性及控制方法研究[D];西南交通大学;2009年
5 王建玲;城市交通网络拥挤识别[D];西南交通大学;2008年
6 冯金巧;城市道路交通拥挤预测关键技术研究[D];吉林大学;2008年
7 冮龙晖;城市道路交通状态判别及拥挤扩散范围估计方法研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王琳;城市道路车辆换道行为特性研究[D];北京交通大学;2014年
2 田艳娟;基于安全性能的隧道出入口过渡段沥青路面表面功能研究[D];长安大学;2011年
3 金增曲珍;运行速度与公路线形连续性研究[D];西南交通大学;2009年
4 刘兵;基于驾驶员视知觉的车速控制和车道保持机理研究[D];武汉理工大学;2008年
5 李江;驾驶经验对交通流特性的影响研究[D];北京工业大学;2008年
6 黄秋菊;车道变换行为特性及其对交通安全影响的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 孙勇;城市干道交通流运动状态特性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 王敏;城市发展对地下空间的需求研究[D];同济大学;2006年
9 徐英俊;城市微观交通仿真车道变换模型研究[D];吉林大学;2005年
10 王敬东;港湾式公交停靠站设置问题研究[D];大连理工大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘艳玲;熊辉;;基于运动学的换道安全间距研究[J];交通标准化;2014年04期
2 楼大成;;车辆换道过程中目标车辆与周围车辆的安全距离[J];硅谷;2014年05期
3 杨建国,王金梅,李庆丰,王兆安;微观仿真中车辆换道的行为分析和建模[J];公路交通科技;2004年11期
4 杨小宝;张宁;;任意性换道模型的比较与选择[J];交通运输系统工程与信息;2006年04期
5 刘小明;郑淑晖;蒋新春;;基于动态重复博弈的车辆换道模型[J];公路交通科技;2008年06期
6 杨小宝;;考虑实施过程的车辆换道模型及其应用[J];物理学报;2009年02期
7 金立生;Bartvan Arem;杨双宾;Mascha van der Voort;Martijn Tideman;;高速公路汽车辅助驾驶安全换道模型[J];吉林大学学报(工学版);2009年03期
8 李玮;高德芝;段建民;;智能车辆自由换道模型研究[J];公路交通科技;2010年02期
9 王崇伦;李振龙;陈阳舟;代桂平;;考虑换道约束空间的车辆换道模型研究[J];公路交通科技;2012年01期
10 付静静;孙浩;杜春臣;;基于驾驶人换道行为的换道决策辅助系统预警时间研究[J];北京汽车;2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 张安英;;基于预判概率的换道决策模型研究[A];第八届中国智能交通年会优秀论文集——智能交通与安全[C];2013年
2 李玮;段建民;龚建伟;;障碍物条件下智能车辆换道路径规划的近优解[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集(第一分册)[C];2011年
3 杨晓光;孙剑;;面向ITS的交通仿真实验系统研究与开发[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 李龙俊;换道超车,才有机会后来居上[N];四川日报;2014年
2 记者 徐景明;车一进隧道就不允许换道[N];厦门日报;2010年
3 闻天;安全驾车十二诀[N];华夏时报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋竹;微观交通仿真查询算法与换道模型研究[D];电子科技大学;2015年
2 李慧轩;基于驾驶行为动态获取的换道行为微观建模及仿真校验研究[D];北京交通大学;2016年
3 彭金栓;基于视觉特性与车辆相对运动的驾驶人换道意图识别方法[D];长安大学;2012年
4 王畅;车辆换道预警的若干关键问题研究[D];长安大学;2012年
5 侯海晶;高速公路驾驶人换道意图识别方法研究[D];吉林大学;2013年
6 党睿娜;具有换道辅助功能的车辆自适应巡航控制[D];清华大学;2013年
7 罗强;面向高速公路行车安全预警的车道偏离及换道模型研究[D];华南理工大学;2014年
8 漆巍巍;城市道路拥堵状态下驾驶人生理及换道特性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
9 朱愿;基于视觉和雷达的智能车辆自主换道决策机制与控制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2014年
10 周立军;基于驾驶员信息处理特性的跟驰及换道模型研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕飞;换道车辆的实时轨迹预测方法研究[D];北京理工大学;2016年
2 袁盛玥;自动驾驶车辆城区道路环境换道行为决策方法研究[D];北京理工大学;2016年
3 王茉莉;车辆换道行为对交通流影响分析[D];吉林大学;2016年
4 王政;智能车辆自主换道方法的研究[D];吉林大学;2016年
5 杨诚;基于隐马尔可夫理论的驾驶人换道意图识别研究[D];吉林大学;2016年
6 杨双宾;高速公路车辆行驶安全辅助换道预警系统研究[D];吉林大学;2008年
7 曹珊;城市道路车辆换道模型及换道影响研究[D];华中科技大学;2009年
8 杜毓皓;基于驾驶人主观判断的换道安全界限时刻研究[D];长安大学;2013年
9 郑楚清;车辆换道预警系统的越线时间预测方法研究[D];长安大学;2013年
10 郑华荣;考虑周边车辆驾驶意图的换道危险预警研究[D];武汉理工大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026