重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (5): 48-54.

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考虑多前车位置及分位数速度差跟驰模型稳定性分析

潘义勇,全勇俊   

  1. 南京林业大学汽车与交通工程学院,南京 210037
  • 发布日期:2024-06-24
  • 作者简介:潘义勇,男,博士,副教授,主要从事交通管理与控制研究,E-mail:uoupanyg@njfu.edu.cn。

  • Published:2024-06-24

摘要: 为探究交通流特性对车辆跟驰行为的影响,基于分位数回归方法对跟驰模型进行改进,通过稳定性分析方法利用车头间距描述交通拥堵情况。根据分位数回归方法对模型中的优化速度函数进行改进,并将其应用于考虑多前车位置及速度差跟驰模型,使模型可以通过分位点的变换,在仿真过程中模拟不同驾驶风格的车辆。运用傅里叶变换理论推导出该模型的线性稳定性条件,并通过摄动法求得其修正Korteweg-de Vries(mKdV)方程的解,根据车头间距的扭结-反扭结解描述交通拥堵的变化情况。分析对比考虑不同因素的跟驰模型的稳定性临界曲线,为评估改进模型的有效性,搭建环形车道仿真平台并对改进模型进行数值实验。结果表明:在仿真实验中,随着分位点的增加,改进模型达到稳定状态的平均速度逐渐增加,车速分别为9.57,12.58,14.76 m/s;相比原模型,改进模型能够实现更少的位移波动,位移差最小为1.05 m;在混合模型实验中,随着激进驾驶风格车辆数量的增加,改进模型与多速度差模型相比,车队整体的平均速度达到12.42 m/s,位移波动能够达到稳定状态。

关键词: 交通工程;跟驰模型;多前车位置;分位数回归;稳定性分析

中图分类号: 

  • U491.6