基于改进复制动态演化博弈模型的行人与机动车冲突

发布时间：2020-12-29 10:31

　　针对现实社会中过街行人与机动车冲突的安全问题,研究人车双方最优策略的选取方法。根据人车双方冲突的实际背景,建立了人车冲突博弈矩阵,通过设置策略影响因子,给出策略之间的激励系数,利用改进复制动态方程进行均衡求解。研究发现改进复制动态中激励系数的值不同,得到博弈演化的收敛速度不同。利用MATLAB为实验平台,验证了策略之间既促进又抑制的关系对演化博弈过程的各种影响,突出了改进复制动态演化模型的合理性与优越性。为现实社会中过街行人与机动车冲突的安全问题提供了理论参考和依据。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020年30期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

行人与机动车冲突博弈树

(5)当α21=1.5,β21=1.5时表示行人和机动车的不通过策略对通过策略均具有抑制作用。通过与情形(1)对比分析,虽然行人与机动车不通过策略对通过策略均具有抑制作用,但是可以发现行人选择通过策略的概率逐渐下降,在t=2 s时稳定在不通过策略。而机动车则以缓慢的速度选择通过,即选择通过的概率在缓慢上升,这是由于在初始状态时,机动车选择通过的概率0.4大于行人选择通过的概率0.3(也可以理解为机动车群体中选择通过策略的机动车数量比例大于行人群体中选择通过策略的行人数量比例)。当行人以更小的概率选择不通过时,即更多的人选择等待,且在t=2 s时已经达到稳定状态,因此机动车会以缓慢的速度选择通过策略,并且在t>2 s以后逐渐达到稳定,双方达到稳定状态的速度比传统演化速度慢,这是由于策略之间的互相作用引起,符合实际情况。通过对以上仿真结果的详细分析与对比,改进复制动态中激励系数不相同,对博弈演化的收敛速度的影响不同。由此可知,所建模型中的理论分析与实验仿真结果一致,符合实际情况。对于人车冲突的安全问题具有理论指导作用,进一步提高人车过街的安全性。

通过随机选取西安市无信号控制路段对模型的可靠性进行验证。选取路段为西安市灞桥区浐河西路南段,此路段为南北方向,路段朝南50 m有一红绿灯交叉路口,路西有一公交站点,机动车希望赶在绿灯转换为红灯之前通过,行人希望赶在所需乘坐的公交车到达之前穿过街道到站点坐车,由于双方均受到交通吸引点的影响,所以双方的通过策略对不通过策略均有抑制作用。对此路段进行30 min的人车过街冲突数据记录,人车过街选取通过策略随时间变化的比例如图3表示,为验证模型的可靠性,将记录的数据代入到模型中,得到模型的演化曲线如图3所示,对比可以看出,实测数据变化趋势与模型的演化曲线基本一致,表明模型符合实际情况,是可靠有效的。6 结论


本文编号：2945492