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文件名称：换道频率-lm2596降压模块电路图
文件大小：506KB
文件格式：PDF
更新时间：2021-06-09 13:07:15
元胞自动机 交通流
1.2 换道规则的改进
首先分析换道风险度的概念 ,车辆在换道时具
有一定的风险 ,风险主要来自于换道车辆与相邻车
道后方车辆的冲突风险 ,其大小主要取决于换道并
行驶 1 个单位时间后 ,该车辆与后方车辆的间距
dδ。为保证安全 ,令 dδ≥1作为两车之间的缓冲距
离 ,并以此推导换道规则 。为了更加直观 ,给出变道
的微观场景 ,如图 2所示 。
图 2中 ,车辆 b在 t时刻换道 ,并且行驶 1个单
位时间。由图 2可知
db , back +min{vb +1 , vmax}=min{va +1 , vmax}+dδ (2)
令 dδ≥1 ,结合式(2)即可得出
db, back ≥1+min{va +1 , vmax}-min{vb +1 , v max}(3)
这样 ,即可得到改进的换道规则
Cn =
1-Cn dn
dn , dn , back >1+
min{v back , other +1 , vmax}-
min{vn +1 , vmax}
Cn 其他情况
(4)
图 2 微观换道情景(R=0)
Fig.2 Microcosmic Scenes of Lane Changing(R=0)
在本文中 ,把遵循式(4)换道规则的 CA 模型称
为 S TCA-Ⅰ模型。
在道路上 ,驾驶员往往难以准确地判断后方车
辆的速度 , 往往是鲁莽的驾驶员凭借经验采用
S TCA-Ⅰ模型。为了进一步提高换道的安全性 ,假
设相邻车道后方的车辆以全速 vmax前进 ,在此条件
下去判断换道条件 ,则换道规则被进一步改进为
Cn =
1-Cn dn
dn , dn , back >1+vmax -
min{vn +1 , vmax}
Cn 其他情况
(5)
本文中把遵循式(5)换道规则的 CA 模型称为
S TCA-Ⅱ模型。
无论是 STCA-Ⅰ模型还是 S TCA-Ⅱ模型 ,都会
在保证安全的前提下 ,极大地增加受阻车辆的变道
机会。此外 ,这 2个模型对欲换道的车辆赋予慢化
概率 p=0(其他车辆不变),这是有现实依据的 ,因
为驾驶员换道的目的是追求速度更大化 ,而没有必
要在换道后即进行减速 。其他规则均等同于 S TCA
模型。
2 数值模拟
对 STCA 、S TCA-Ⅰ和 S TCA-Ⅱ这 3 个模型进
行仿真模拟 ,在进行数值模拟时 ,初始时刻所有车辆
均随机分布 ,并连续运行105个时间步 ,为消除暂态
的影响 ,抛弃前 5×10
4
个时间步的数据不做统计 ,
对后 5×104个时间步的平均速度 、换道频率等参数
进行统计。为更加符合现实中的交通流特性 ,进行
数值模拟时 ,在车流中掺入 R=0.05的慢车(v max =
3),组成混合车流 。
2.1 换道频率
图 3为通过数值模拟得到的换道频率 。由图 3
可以看出:在超低密度区 , 3 个模型曲线基本重叠 ,
91第 1期 王永明 ,等:基于元胞自动机交通流模型的车辆换道规则
