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基于安全裕度的网联自主汽车换道行为风险量化及动态平衡模型
被引量：
1
1
作者
陈意成
曲大义
+1 位作者
邵德栋
杨子奕
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第12期5204-5211,共8页
伴随车联网技术的发展,道路交通流呈现智能网联自动驾驶汽车与传统人工驾驶车辆混合共存发展态势,研究网联新型混合车流换道驾驶行为的风险特性极其重要。基于安全裕度理论,建立了换道行为风险量化模型,采用故障树分析法,推导换道的时...
伴随车联网技术的发展,道路交通流呈现智能网联自动驾驶汽车与传统人工驾驶车辆混合共存发展态势,研究网联新型混合车流换道驾驶行为的风险特性极其重要。基于安全裕度理论,建立了换道行为风险量化模型,采用故障树分析法,推导换道的时间和空间风险,进行时空融合的风险评定量化,以判断车辆是否处于安全变道状态,并动态平衡车辆换道行为可能存在的风险。运用SUMO软件对建立的量化模型进行仿真验证分析,碰撞时间倒数与瞬时风险系数均值分别下降0.1与0.05,同时变化趋势趋于稳定。安全裕度风险量化模型使换道风险得到了有效控制的同时,交通流的稳定性得到了较大提高,可保障未来网联环境中自主驾驶车辆队列的稳态运行,从而提高交通容量和交通效率。
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关键词
网联自主车辆
安全裕度
风险平衡理论
故障树分析法
换道风险量化
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职称材料
网联异质车群的自主换道行为及动力学建模
2
作者
杨子奕
曲大义
+2 位作者
王韬
陈意成
邵德栋
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第15期6473-6484,共12页
道路上行驶的网联异质车流,存在着网联自主驾驶汽车(connected autonomous vehicles,CAVs)和人工驾驶汽车(human-driven vehicles,HVs)的复杂交互耦合关系。传统的交通优化模型着重于均匀化网联车辆的运行速度,缺乏对网联车辆自主换道...
道路上行驶的网联异质车流,存在着网联自主驾驶汽车(connected autonomous vehicles,CAVs)和人工驾驶汽车(human-driven vehicles,HVs)的复杂交互耦合关系。传统的交通优化模型着重于均匀化网联车辆的运行速度,缺乏对网联车辆自主换道和主动礼让行为的考虑。为引导CAV自主变道决策和让行行为,挖掘其自主行为的动力学特性,运用系统动力学建立车车交互行为模型,判断CAVs所处的空间阈值,控制瓶颈区CAVs的目标巡航速度,调节瓶颈区道路车辆密度,提高异质车流通行效率。采用MATLAB数值仿真,验证分析面向CAV自主决策行为的动力学模型,结果表明:相较于传统的交通优化模型,加入符合换道条件和让行条件下的CAVs自主行为因素后,交通瓶颈区车辆平均延误以及瓶颈区排队长度均减少约20%,其中停车延误可减少约40%。网联异质车流中车车交互行为特性及自主决策行为动力学模型可为提高异质车流在瓶颈区的高效运行提供理论基础。
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关键词
网联异质车群
智能网联汽车
自主决策行为
系统动力学
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职称材料
基于分子力场的网联自主车辆跟驰安全特性及模型
被引量：
3
3
作者
曲大义
孟奕名
+2 位作者
王韬
宋慧
陈意成
《交通运输系统工程与信息》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期33-41,共9页
为更精准地描述人车路复杂环境下网联异质车流多维感知与交互所呈现的动态特性,本文提出运用分子动力学势场函数定量描述车辆间相互作用关系的车辆跟驰行为模型,从分子力场角度剖析网联自主车辆的自驱动粒子特性和车车交互行为安全特性...
为更精准地描述人车路复杂环境下网联异质车流多维感知与交互所呈现的动态特性,本文提出运用分子动力学势场函数定量描述车辆间相互作用关系的车辆跟驰行为模型,从分子力场角度剖析网联自主车辆的自驱动粒子特性和车车交互行为安全特性,独辟系统分析网联异质车群协同关系和安全态势演化规律的新思路。首先,类比复杂交通场景的网联自主车辆为自驱动粒子,基于分子动力学势场理论推导出网联自主车辆跟驰行为模型表达式,引入速度协同项,建立网联自主车辆跟驰行为的分子力场模型;其次,运用人工蜂群算法,采用High_D车辆轨迹数据对已有的跟驰模型和智能驾驶员模型进行参数标定,验证分析分子力场跟驰模型的合理性及安全性;设计数值仿真实验检验分子力场模型对真实车辆跟驰行为的拟合效果及稳定性表现。数值仿真结果表明,分子力场模型得出的车辆加速度结果与实际数据的平均值绝对误差与均方根误差更低,且受到扰动时波动更小,该模型提升了网联自主车辆跟随行驶的安全和效率,宏观车流运行具有更好的稳定性。网联自主车辆的分子力场跟驰模型可系统描述网联异质车群的动态特性、微观车辆跟驰行为和车车安全交互作用关系,为提高行车安全性及通行效率提供理论基础。
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关键词
智能交通
网联自主车辆
跟驰行为模型
分子力场
稳定性分析
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职称材料
题名
基于安全裕度的网联自主汽车换道行为风险量化及动态平衡模型
被引量：
1
1
作者
陈意成
曲大义
邵德栋
杨子奕
机构
青岛理工大学交通运输工程系
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第12期5204-5211,共8页
基金
国家自然科学基金(52272311)。
文摘
伴随车联网技术的发展,道路交通流呈现智能网联自动驾驶汽车与传统人工驾驶车辆混合共存发展态势,研究网联新型混合车流换道驾驶行为的风险特性极其重要。基于安全裕度理论,建立了换道行为风险量化模型,采用故障树分析法,推导换道的时间和空间风险,进行时空融合的风险评定量化,以判断车辆是否处于安全变道状态,并动态平衡车辆换道行为可能存在的风险。运用SUMO软件对建立的量化模型进行仿真验证分析,碰撞时间倒数与瞬时风险系数均值分别下降0.1与0.05,同时变化趋势趋于稳定。安全裕度风险量化模型使换道风险得到了有效控制的同时,交通流的稳定性得到了较大提高,可保障未来网联环境中自主驾驶车辆队列的稳态运行,从而提高交通容量和交通效率。
关键词
网联自主车辆
安全裕度
风险平衡理论
故障树分析法
换道风险量化
Keywords
net-connected autonomous vehicles
safety margin
risk balance theory
fault tree analysis
lane change behavior risk
分类号
U491.2 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
网联异质车群的自主换道行为及动力学建模
2
作者
杨子奕
曲大义
王韬
陈意成
邵德栋
机构
青岛理工大学交通运输工程系
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第15期6473-6484,共12页
基金
国家自然科学基金(52272311)。
文摘
道路上行驶的网联异质车流,存在着网联自主驾驶汽车(connected autonomous vehicles,CAVs)和人工驾驶汽车(human-driven vehicles,HVs)的复杂交互耦合关系。传统的交通优化模型着重于均匀化网联车辆的运行速度,缺乏对网联车辆自主换道和主动礼让行为的考虑。为引导CAV自主变道决策和让行行为,挖掘其自主行为的动力学特性,运用系统动力学建立车车交互行为模型,判断CAVs所处的空间阈值,控制瓶颈区CAVs的目标巡航速度,调节瓶颈区道路车辆密度,提高异质车流通行效率。采用MATLAB数值仿真,验证分析面向CAV自主决策行为的动力学模型,结果表明:相较于传统的交通优化模型,加入符合换道条件和让行条件下的CAVs自主行为因素后,交通瓶颈区车辆平均延误以及瓶颈区排队长度均减少约20%,其中停车延误可减少约40%。网联异质车流中车车交互行为特性及自主决策行为动力学模型可为提高异质车流在瓶颈区的高效运行提供理论基础。
关键词
网联异质车群
智能网联汽车
自主决策行为
系统动力学
Keywords
network-linked heterogeneous vehicle clusters
intelligent networked vehicles
autonomous decision-making behavior
system dynamic
分类号
U491.2 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
基于分子力场的网联自主车辆跟驰安全特性及模型
被引量：
3
3
作者
曲大义
孟奕名
王韬
宋慧
陈意成
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
青岛理工大学土木工程学院
淄博职业学院
出处
《交通运输系统工程与信息》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期33-41,共9页
基金
国家自然科学基金(52272311,51678320)。
文摘
为更精准地描述人车路复杂环境下网联异质车流多维感知与交互所呈现的动态特性,本文提出运用分子动力学势场函数定量描述车辆间相互作用关系的车辆跟驰行为模型,从分子力场角度剖析网联自主车辆的自驱动粒子特性和车车交互行为安全特性,独辟系统分析网联异质车群协同关系和安全态势演化规律的新思路。首先,类比复杂交通场景的网联自主车辆为自驱动粒子,基于分子动力学势场理论推导出网联自主车辆跟驰行为模型表达式,引入速度协同项,建立网联自主车辆跟驰行为的分子力场模型;其次,运用人工蜂群算法,采用High_D车辆轨迹数据对已有的跟驰模型和智能驾驶员模型进行参数标定,验证分析分子力场跟驰模型的合理性及安全性;设计数值仿真实验检验分子力场模型对真实车辆跟驰行为的拟合效果及稳定性表现。数值仿真结果表明,分子力场模型得出的车辆加速度结果与实际数据的平均值绝对误差与均方根误差更低,且受到扰动时波动更小,该模型提升了网联自主车辆跟随行驶的安全和效率,宏观车流运行具有更好的稳定性。网联自主车辆的分子力场跟驰模型可系统描述网联异质车群的动态特性、微观车辆跟驰行为和车车安全交互作用关系,为提高行车安全性及通行效率提供理论基础。
关键词
智能交通
网联自主车辆
跟驰行为模型
分子力场
稳定性分析
Keywords
intelligent transportation
connected autonomous vehicles
car-following model
molecular force field
stability analysis
分类号
U491.17 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于安全裕度的网联自主汽车换道行为风险量化及动态平衡模型
陈意成
曲大义
邵德栋
杨子奕
《科学技术与工程》
北大核心
2024
1
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职称材料
2
网联异质车群的自主换道行为及动力学建模
杨子奕
曲大义
王韬
陈意成
邵德栋
《科学技术与工程》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于分子力场的网联自主车辆跟驰安全特性及模型
曲大义
孟奕名
王韬
宋慧
陈意成
《交通运输系统工程与信息》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
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