CN102938200A - 考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法 - Google Patents
考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102938200A CN102938200A CN 201210434272 CN201210434272A CN102938200A CN 102938200 A CN102938200 A CN 102938200A CN 201210434272 CN201210434272 CN 201210434272 CN 201210434272 A CN201210434272 A CN 201210434272A CN 102938200 A CN102938200 A CN 102938200A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- delta
- car
- traffic flow
- model
- cars
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
为了克服现有跟驰模型与实际交通情况不一致而无法在交叉路口信号灯控制的技术问题,本发明提供一种考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法,该方法在交通流速度模型中引入了前方多辆车的优化速度关于车距的变化率、前方车辆作用的滞后时间及加权因子,可以根据实际交通情况调整考虑前方多辆车的个数、前方车辆作用的滞后时间及加权因子等参数,使得建立的新微观交通流模型更接近于实际,解决了设计新道路、对现有道路运行管理和交叉路口信号灯控制中交通流建模技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种交通流模型建模方法,特别是涉及一种考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法。
背景技术
为了更合理地设计新道路、对现有道路运行管理和交叉路口信号灯控制方案进行仿真验证,常常需要建立交通流模型,以便在同等交通设施更大在发挥交通运输能力。
交通运输是关系国计民生的重大问题,交通运输系统的现代化程度和交通管理的先进程度,是衡量一个国家现代化程度的重要标志;近年来,随着经济发展,各种交通工具的数量大大增加,国际上很多国家的设施、道路、交通管理系统已经很难满足这种发展速度,特别是大中城市交通基础设施不足、交通控制信号的不协调、交通疏导系统缺失、车辆调度和管理的混乱、交通参与者的交规意识等诸多方面的原因导致了城市交通较拥堵现象,由此又引发了交通安全、环境污染等一系列的社会经济问题。
交通问题是一个复杂的大系统问题,它涉及到了城市交通网络的综合控制、交通信息的综合采集及网络传输技术、交通智能信息融合和处理技术、交通流诱导技术、车辆运输智能调度方法、城市智能交通规划方法、交通安全检测、交通环境综合评价体系等多方面的内容,而且上述各个因素之间相互影响、相互制约,是一个相关性极强的综合体,很难用统一的描绘形式刻画这一复杂问题;道路上行驶车辆的多样性、不一致性等问题,使得人们无法参考物理定律等建立准确的交通模型,只能对不同的交通环境或应用问题采用不同的逼近模型;目前对交通流模型主要采用宏观和微观两大类描述,宏观交通流模型是采用流体力学的观点建立交通流特性模型,交通流被视为由大量车辆组成的可压缩连续流体介质;微观交通流模型中交通流被视为由大量车辆组成的复杂自驱动粒子系统,从单个车辆的动力学行为出发,研究车辆间的相互作用,进而得到整个交通流系统的性质,车辆集体的平均行为并不凸显。
跟驰模型是一类典型的微观交通流模型;假设车队在单车道行驶时,不容许超车的情况下,后车跟随前方的车辆行驶,因此称为跟驰模型;跟驰模型的显著特点是易于得到其解析形式的解。跟驰模型以车辆的速度v,相对速度△v和车头间距Δx刻画交通流,研究它们所满足的方程;跟驰模型可以比较方便地得出稳定性条件及相变等理论特性,对发展车辆自主巡航系统具有重要作用;数值计算方面,模拟跟驰模型所需时间与所研究交通系统中车辆数目有关,与数值方法的选取及其中空间x、时间t的离散步长Δx和△t有关;国内代表性工作为:1、王晓原,隽志才,贾洪飞,孟昭为,基于安全间距的车辆跟驰模型研究综述,长安大学学报(自然科学版),2004,Vol.24(6):pp51-54;2、郑茂才,考虑前车减速状况的跟随车安全距离分析,湖南交通科技,2011,Vol.37(2):pp190-193;3、韩祥临,李兴莉,姜长元,考虑前后车辆综合信息的耦合映射跟驰模型,交通运输系统工程与信息,2009,Vol.9(2):pp62-68;4、熊烈强,王富,李杰,考虑前后车速度关系的车辆跟驰模型,华中科技大学学报(自然科学版),2005,Vol.33(9:pp87-90;5、彭光含,向前看多车跟驰模型稳定性分析,系统工程理论与实践,2011,Vol.31(3):pp569-576;国外对交通流模型研究结果也较多,如文献“Optimal velocity difference model for a car-following theory[J].Physics Letters A.2011,375:3973–3977”公开了一种Optimal velocity difference model微观交通流跟驰模型:
发明内容
为了克服现有跟驰模型与实际交通情况不一致而无法在交叉路口信号灯控制的技术问题,本发明提供一种考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法,该方法在交通流速度模型中引入了前方多辆车的优化速度关于车距的变化率、前方车辆作用的滞后时间及加权因子,可以根据实际交通情况调整考虑前方多辆车的个数、前方车辆作用的滞后时间及加权因子等参数,使得建立的新微观交通流模型更接近于实际,解决了设计新道路、对现有道路运行管理和交叉路口信号灯控制中交通流建模技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法,其特点是包括以下步骤:
1、考虑前方N辆车影响的改进跟驰微观交通流模型为:
式中,xn(t)是时刻t第n辆车所在位置,是时刻t第n辆车的速度,Δxn(t)是连续的两辆车之间的车头间距,V[Δxn(t)]是第n辆车优化速度函数,a是驾驶员的敏感系数,λa是相对速度差的反应参数,γak≥0是对第n+k-1辆车优化速度差的反应参数,△tk-1为第n辆车前方第n+k-1辆车对第n辆车的优化速度差反应参数所取的延迟时间;
2、模型中的参数关系为:△tk-△tk-1>0,γa(k-1)>γak(k=1,2,…,N);
式中,T为采样周期;
得到前方N辆车影响的改进跟驰微观离散交通流模型为:
本发明的有益效果是:由于在交通流速度模型中引入了前方多辆车的优化速度关于车距的变化率、前方车辆作用的滞后时间及加权因子,并可以根据实际交通情况调整考虑前方多辆车的个数、前方车辆作用的滞后时间及加权因子等参数,使得建立的新微观交通流模型更接近于实际,解决了设计新道路、对现有道路运行管理和交叉路口信号灯控制中交通流建模技术问题,为交通控制、决策提供了基本依据。
下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
具体实施方式
本发明考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法具体步骤如下:
1、考虑前方3辆车影响的改进跟驰微观交通流模型为:
式中,xn(t)是时刻t第n辆车所在位置,是时刻t第n辆车的速度,Δxn(t)是连续的两辆车之间的车头间距,V[Δxn(t)]是第n辆车优化速度函数,a是驾驶员的敏感系数,λa是相对速度差的反应参数,γak≥0是对第n+k-1辆车优化速度差的反应参数,△tk-1为第n辆车前方第n+k-1辆车对第n辆车的优化速度差反应参数所取的延迟时间;
2、模型中的参数关系为:Δtk-Δtk-1>0,γa(k-1)>γak(k=1,2,3),Δt0=0,Δt1=5,Δt2=10,△t3=15,γa1=0.85,γa2=0.12,γa3=0.04;
式中,T为采样周期;
得到前方3辆车影响的改进跟驰微观离散交通流模型为:
Claims (1)
1.一种考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法,其特点是包括以下步骤:
1)考虑前方N辆车影响的改进跟驰微观交通流模型为:
式中,xn(t)是时刻t第n辆车所在位置,是时刻t第n辆车的速度,Δxn(t)是连续的两辆车之间的车头间距,V[Δxn(t)]是第n辆车优化速度函数,a是驾驶员的敏感系数,λa是相对速度差的反应参数,γak≥0是对第n+k-1辆车优化速度差的反应参数,△tk-1为第n辆车前方第n+k-1辆车对第n辆车的优化速度差反应参数所取的延迟时间;
2)模型中的参数关系为:△tk-△tk-1>0,γa(k-1)>γak(k=1,2,…,N);
式中,T为采样周期;
得到前方N辆车影响的改进跟驰微观离散交通流模型为:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201210434272 CN102938200A (zh) | 2012-11-03 | 2012-11-03 | 考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201210434272 CN102938200A (zh) | 2012-11-03 | 2012-11-03 | 考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102938200A true CN102938200A (zh) | 2013-02-20 |
Family
ID=47697092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201210434272 Pending CN102938200A (zh) | 2012-11-03 | 2012-11-03 | 考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102938200A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105448080A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-30 | 北京理工大学 | 考虑次邻近车辆影响交通流时滞跟驰模型稳定性建模方法 |
CN105825689A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-03 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于图像检测与多车速度差约束模型的交通信号控制方法 |
CN105957362A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-09-21 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于图像检测与多车辆跟驰约束模型的交通信号控制方法 |
CN106355880A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-01-25 | 东南大学 | 一种面向跟车安全的无人驾驶车辆控制参数标定方法 |
CN108415245A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-17 | 华南理工大学 | 一种异质车联网条件下自主车队运行的容错控制方法 |
-
2012
- 2012-11-03 CN CN 201210434272 patent/CN102938200A/zh active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105448080A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-30 | 北京理工大学 | 考虑次邻近车辆影响交通流时滞跟驰模型稳定性建模方法 |
CN105448080B (zh) * | 2015-11-16 | 2017-11-28 | 北京理工大学 | 考虑次邻近车辆影响交通流时滞跟驰模型稳定性建模方法 |
CN105825689A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-03 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于图像检测与多车速度差约束模型的交通信号控制方法 |
CN105957362A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-09-21 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于图像检测与多车辆跟驰约束模型的交通信号控制方法 |
CN106355880A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-01-25 | 东南大学 | 一种面向跟车安全的无人驾驶车辆控制参数标定方法 |
CN106355880B (zh) * | 2016-10-09 | 2018-08-21 | 东南大学 | 一种面向跟车安全的无人驾驶车辆控制参数标定方法 |
CN108415245A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-17 | 华南理工大学 | 一种异质车联网条件下自主车队运行的容错控制方法 |
CN108415245B (zh) * | 2018-01-26 | 2019-05-14 | 华南理工大学 | 一种异质车联网条件下自主车队运行的容错控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Carsten et al. | Intelligent speed adaptation: accident savings and cost–benefit analysis | |
Mehar et al. | Highway capacity through vissim calibrated for mixed traffic conditions | |
Orfila et al. | An android based ecodriving assistance system to improve safety and efficiency of internal combustion engine passenger cars | |
CN102938200A (zh) | 考虑前方多车的改进跟驰微观交通流建模方法 | |
CN101639871A (zh) | 面向行为研究的车载动态交通信息诱导系统模拟设计方法 | |
Yu et al. | An improved car-following model considering the immediately ahead car’s velocity difference | |
CN102800195A (zh) | 基于微观ovdm跟驰模型的宏观交通流模型建模方法 | |
CN1845202A (zh) | 交叉口间的交通协调控制系统 | |
Dong et al. | Economic comparison between vehicle‐to‐vehicle (V2V) and vehicle‐to‐infrastructure (V2I) at freeway on‐ramps based on microscopic simulations | |
CN102800193A (zh) | 考虑多车的ovdm交通流跟驰模型稳定性建模方法 | |
CN102945600A (zh) | 考虑中断行驶的分段跟驰微观交通流建模方法 | |
CN102938201A (zh) | 密度非饱和状态下的电子空穴微观交通流建模方法 | |
CN102938202A (zh) | 密度饱和状态下的电子空穴微观交通流建模方法 | |
CN102254424A (zh) | 宏观交通流稳定性建模方法 | |
CN102800194A (zh) | 考虑斜坡因素的fvdm交通流跟驰模型稳定性建模方法 | |
Madhu et al. | Estimation of roadway capacity of eight-lane divided urban expressways under heterogeneous traffic through microscopic simulation models | |
CN102842224B (zh) | 基于lwr宏观交通流模型的fpga在线预测控制方法 | |
CN102842222B (zh) | 基于Phillips宏观交通流模型的FPGA在线预测控制方法 | |
CN102842223B (zh) | 基于离散宏观交通流d模型的fpga在线预测控制方法 | |
CN102831771A (zh) | 基于离散宏观交通流p模型的fpga在线预测控制方法 | |
CN102842233B (zh) | 基于Kühne宏观交通流模型的FPGA在线预测控制方法 | |
CN102831772B (zh) | 基于Zhang宏观交通流模型的FPGA在线预测控制方法 | |
CN102842221B (zh) | 基于Ross宏观交通流模型的FPGA在线预测控制方法 | |
CN102842232B (zh) | 基于Kerner-Konhauser宏观交通流模型的FPGA在线预测控制方法 | |
CN105513355B (zh) | 一种路口关键v/c比的获取方法与系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130220 |