《道路作業區通行能力和安全性誘導控制》是依託北京交通大學，由翁金賢擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：道路作業區通行能力和安全性誘導控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：翁金賢
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作業區誘導控制方案(由交通標誌位置、匯合控制策略和限速策略等變數組成)對保證道路作業區交通順暢和安全行駛具有非常重要的意義。作業區誘導控制方案的效果會受到外界因素的影響，然而相關研究都只是在特定的外界環境下針對誘導控制方案的單個變數展開研究，缺乏對誘導控制方案的所有變數進行系統性考慮。單一決策變數的最佳化無法同時提高作業區的通行能力和安全性。本研究計畫通過高度仿真駕駛模擬實驗，檢測各種誘導控制變數對加減速和匯合行為的影響。基於實驗數據，利用非參回歸方法分別構建作業區駕駛加減速和匯合行為模型，並使用交通仿真技術來評估作業區誘導控制對作業區通行能力與安全的影響。最後，建立作業區誘導控制方案多目標最佳化模型，尋求作業區誘導控制最優方案，使得作業區的通行能力和安全性達到最優。本項目的主要研究意義在於通過利用高度駕駛仿真模擬實驗和交通仿真技術，為選取最優作業區誘導控制方案提供一個有效的解決方法。
結題摘要
合理的作業區誘導控制對保證道路作業區交通順暢和安全行駛具有非常重要的意義。作業區誘導控制的效果會受到外界因素的影響，然而相關研究都只是在特定的外界環境下針對誘導控制的單個變數展開研究，缺乏對誘導控制的所有變數進行系統性考慮。單一決策變數的最佳化無法同時提高作業區的通行能力和安全性。本項目首先開展了高度仿真駕駛模擬實驗，解析了作業區誘導變數對作業區車輛駕駛行為的影響機理，實驗結果表明如果作業區匯合標誌和限速標誌離作業區越近，那么作業區附近的匯合次數越多，車輛的加速度變化越明顯，最小車尾時距則越小；當匯合標誌位置越遠，車輛匯合過程的起訖點分布越分散。此外，本項目也發現車輛儘快完成匯合行為的意願會隨著消逝時間的增加而變大。然後，本項目基於駕駛模擬實驗數據和車輛軌跡數據，分別建立了考慮跟車類型的車輛匯合行為模型和基於安全代理指標的分類回歸樹匯合行為模型，發現所構建的兩個匯合行為模型預測精度均較高，模型可以用來準確評估誘導控制作業區車輛匯合行為的影響。最後，本項目將構建的匯合行為模型和作業區誘導控制策略通過API函式導入微觀交通仿真軟體，建立了基於微觀交通仿真技術的道路作業區控制策略單目標最佳化和雙目標最佳化模型，分別設計了改進型遺傳算法和帕累托最佳化算法，通過算例驗證了最佳化模型和算法的有效性，並評估了作業誘導控制變數（限速策略、作業效率等）對道路作業區內車輛運行延誤和安全性的邊際效應。本項目的主要研究意義在於通過利用高度駕駛仿真模擬實驗和交通仿真技術，為選取最優作業區誘導控制提供一個有效的解決方法。本項目提出的道路作業區控制單目標和雙目標最佳化模型可作為智慧型交通管理系統的一個重要組成部分，為工程技術人員快速制定合理的作業決策提供技術指導。
