跟馳理論(car-following theory)又稱跟車理論或跟蹤理論。是指在無法超車的單一車道上車輛列隊行駛時，利用動力學方法，後車跟隨前車的行駛狀態，並以數學模型表達跟馳過程中發生的各種狀態的理論。
基本介紹
- 中文名：跟馳理論
- 外文名：car-following theory
- 學科：交通工程
- 領域：道路交通
- 別稱：跟車理論或跟蹤理論
- 依據：動力學方法
簡介,作用,車輛跟馳特性分析,
簡介
跟馳理論(car-following theory)又稱跟車理論或跟蹤理論。是指在無法超車的單一車道上車輛列隊行駛時，利用動力學方法，後車跟隨前車的行駛狀態，並以數學模型表達跟馳過程中發生的各種狀態的理論。
作用
跟馳理論是分析和研究非自由運行狀態車隊行駛特性(制約性、延遲性、傳遞性)的微觀模型。研究的主要目的是試圖通過觀察各個車輛逐一跟馳的方式來了解單一車道交通流的特性。用來檢驗道路交通的管理技術和通信技術，以便在稠密交通時，使尾撞事故減到最低限度。
車輛跟馳特性分析
按交通流密度的大小，在道路上行駛的一隊汽車可分成兩種運行狀態：一種是低密度的情況，車間距大，車隊中任一輛車的速度都不受前車的制約，駕駛員可採用自由車速(稱為自由行駛狀態)；一種是高密度的情況，車間距不大，車隊中任一輛車的車速都受前車車速的制約，駕駛員只能按前車所提供的信息採用相應的車速(稱為非自由行駛狀態)。
非自由行駛狀態的車隊有以下3個特性：
1.制約性
在一隊汽車中，跟隨前車運行的後車駕駛員總不願意落後很多，而且緊隨前車車速，跟駛前進 但從安全形度出發，跟馳車輛要滿足兩個條件：一是後車的車速不能長時間的大於前車車速，只能在前車車速附近擺動，否則會發生碰撞，這是車速條件；二是前後車之間必須保持一個安全距離，即在前車剎車後，兩車間有足夠的距離，從而有足夠的時間供後車駕駛員作出反應，採取制動措施，這是間距條件，顯然車速高時，制動距離大，安全距離也加大。緊隨條件加上車速條件和間距條件就構成了一隊汽車跟馳行駛的制約性，即前車車速制約著後車車速和兩車之間的距離。
2.延遲性
從跟馳車隊的制約性可知，前車改變運行狀態後，後車也要改變 但前後車運行狀態的
改變不是同步，而是有延遲。這是由於後車駕駛員對前車運行狀態的改變要有一個反應過程，這個過程包括4個階段：
1)感覺階段——前車運行狀態的改變被察覺；
2)認識階段——對這一改變加以識別；
3)判斷階段——對本車將要採用的措施作出判斷；
4)執行階段——根據判斷通過手腳對車輛進行相關的操縱動作。
這4個階段所需的時間稱為反應時間．假設反應時間為T，那么前車在t時刻的動作，要經T時間後，在(t+T)時刻，後車才能作出相應的動作．這就是延遲性。
3.傳遞性
由制約性可知，第1輛車的運行狀態制約著第2輛的運行狀態，第2輛又制約著第3輛……，第n輛制約著第n+1輛，一旦第1輛改變運行狀態，它的效應將會一輛接一輛地向後傳遞。直至車隊的最後一輛．這就是傳遞性。由延遲性可知，運行狀態的傳遞是具有延遲性的，這種具有延遲性的向後傳遞的信息不是平滑連續，而是像脈衝一樣間斷連續的。
制約性、延遲性和傳遞性是非自由行駛狀態下車隊的主要跟馳特性。
