[00140644]混入自动驾驶汽车高速公路入口匝道合流区的通行效率研究

本项目通过与国内相关高水平团队交流,建立了常态的合作研究机制与数据及模型的共享关系,经过三年的工作,取得了一定的成果。装备智能网联技术的自动驾驶车辆在交通中的应用效果如何,特别是在其交通流占有率逐渐提高的过程中,混合交通的稳定性及其实际通行效率如何变化,这些问题的答案逐渐清晰。总体上,具备车间通信协同行动的自适应巡航控制车辆（Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC）或不具备协同行动ACC车辆（自适应巡航控制Adaptive Cruise Control,ACC）,对高速道路交通流的影响是非线性的,受到进出匝道上下游车流、道路几何参数、人工驾驶特性的影响,对其分析的基本模型和方法应该结合混合异质交通流总体框架展开。其次,随着混合异质交通流中智能车辆比率的提高,总的趋势是高速公路主线、合流、分流区域的交通流更加稳定、通行效率更高,但在该过程中通行效率会有波动,影响范围会有变化,且依赖于自动驾驶或人工驾驶的跟驰与换道策略。主要研究内容如下：一、入口匝道自动驾驶车辆的微观运动建模研究自动驾驶车辆在加速车道需要在有限距离内实现加速与换道两个运动过程,具体内容包括：自动驾驶汽车的跟驰模型研究,包括干线和加速车道;有距离限制的自动驾驶车辆强制换道过程研究;考虑速度、距离限制的加速车道自动驾驶车辆强制换道模型优化研究。二、高速公路主线合流区自动驾驶车辆运动过程的微观建模研究本部分重点研究混合交通流中自动驾驶车辆车道选择特性及相应的微观运动模型。由于自动驾车汽车能感知的交通范围比普通人工驾驶车辆更广,反应更灵敏,微观运动过程更为复杂。具体内容包括：自动驾驶汽车合流区间距策略与跟驰模型研究;不同交通负荷条件下自动驾驶汽车的车道选择效用的研究;基于车道效用选择的自动驾驶汽车合流区自由换道模型研究。三、入口匝道合流区混合交通流的特性分析与参数标定 在前述自动驾驶车辆微观运动机制的基础上,对合流区混合交通流通行效率进行研究,如常规人工驾驶车辆入口匝道合流区交通特性分析;常用换道模型的机理分析与参数选择范围;自动驾驶-人工驾驶车辆混合交通流微观仿真设计,如自动驾驶的的车道上空间分布分析等。四、主线合流区自动-人工驾驶混合交通流通行效率的分析采用微观仿真与宏观分析相结合的方法对入口匝道合流区的通行能力进行研究,在自动驾驶车辆不同混入比率对通行效率的影响,如对混行环境下入口匝道合流区通行效率微观仿真;基于通用交通流模型的入口匝道合流区通行能力建模与仿真;匝道几何特征及模型参数影响分析,以及交通拥堵在匝道交织区混行交通流中的扩散特点等。