改进的基于安全距离的车辆跟驰模型_杨达.pdf

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1、第39卷第9期北京工业大学学报Vol．39No．92013年9月JOUＲNALOFBEIJINGUNIVEＲSITYOFTECHNOLOGYSep．2013改进的基于安全距离的车辆跟驰模型1，21112杨达，蒲云，祝俪菱，杨飞，ＲanBin(1.西南交通大学交通运输与物流学院，成都610031;2.美国威斯康星大学麦迪逊分校土木与环境工程学院，麦迪逊57316)摘要:由于经典的基于安全距离的车辆跟驰模型Gipps模型要求车辆行驶时恰好与前车保持安全距离，这是一个对车辆跟驰行为过分严格的约束，不符合实际情况，根据实际情况提出车辆跟驰距离是

2、有关安全距离和前后车相对速度的函数，并据此建立了改进的基于安全距离的车辆跟驰模型．NGSIM数据经过处理后被用来标定Gipps模型和改进后的模型，在标定结果的基础上对模型进行了统计意义上和仿真预测能力上的模型评价．结果显示:改进后的基于安全距离的车辆跟驰模型比Gipps模型有更高的仿真精确，可以再现出宏观交通中的稳定交通流和冲击波等常见的交通现象，并且改进模型在一定程度上使交通流变得更加稳定．关键词:交通运输工程;车辆跟驰;数学模型;安全距离中图分类号:U491.2文献标志码:A文章编号:0254－0037(2013)09－1335－0

3、8ImprovedSafeDistanceCar-followingModel1，21112YANGDa，PUYun，ZHULi-ling，YANGFei，BINＲan(1.SchoolofTransportationandLogistics，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China;2.DepartmentofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofWisconsin-Madison，Madison53716，USA)Abstrac

4、t:Gipps’model，thewell-knownsafedistancecar-followingmodel，hasastrictrestrictiononthecar-followingbehavior，thatis，thefollowingvehiclehastomaintaintheexactsafedistancewiththeleadingvehicletoavoidaccident．However，thisrestrictionisnotconsistentwiththereality．Owningtothisreso

5、n，anenhancedsafedistancecar-followingmodelwasproposedfirst，andthenevaluatedbycomparingwithGipps’model．Furthermore，simulationswereconductedtoanalyzethecharacteristicsofthenewmodel．Theresultsofevaluationandsimulationillustratethattheproposedmodelhasmoreaccuratepredictionre

6、sultthanGipps’model，andcanreproducethestableflowandshockwavethatareverycommoninrealtrafficflow．Inaddition，theenhancedmodelcanstabilizetrafficflow．Keywords:trafficandtransportationengineering;car-following;mathematicalmodel;safedistance车辆跟驰理论是微观交通流理论中十分重要的类车辆跟驰模型:GHＲ模型、安全

7、距离模型、线性模［1］一部分，是交通仿真中所使用的最基本的仿真模型型、心理模型以及基于模糊理论的模型．其中安之一，也是理解宏观交通流形成发展过程不可或缺全距离模型的代表模型是由Gipps在1981年提出的理论基石．研究车辆跟驰理论也有很重要的实践［2］的，Gipps假设如果前车紧急刹车，后车会选择一意义，可以帮助交通的组织管理和缓减交通拥堵．个速度使得2辆车不会发生追尾事故．自从Gipps对于车辆跟驰理论的研究可以追溯到20世纪50年提出这个模型以后，该模型就受到了交通界极大的代末，在这几十年的发展过程中，学者们建立了五大关注［3-5］

8、，成为微观交通流领域中一个十分经典的收稿日期:2012-05-23．基金项目:国家自然科学基金资助项目(51278429)．作者简介:杨达(1985—)，男，博士研究生，主要从事交通流和智能交通方面的研究，