车辆换道行为对交通流影响分析

发布时间：2017-06-05 04:22

  本文关键词：车辆换道行为对交通流影响分析，由笔耕文化传播整理发布。

【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

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本文编号：422927