【摘 要】
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高速公路作业区作为高速公路交通事故频发之地,是交通安全领域的研究热点,现有的高速公路作业区相关研究主要面向人工驾驶场景,随着自动驾驶技术的发展及应用,未来的交通环境中必将出现自动驾驶汽车与人工驾驶汽车混合行驶的交通状况。基于此,本文对面向自动驾驶的高速公路作业区场景展开研究,具有实际应用价值与研究意义。首先根据相关测试标准确定四车道高速公路为研究对象,对高速公路作业区交通特性进行分析,得出警告区及
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高速公路作业区作为高速公路交通事故频发之地,是交通安全领域的研究热点,现有的高速公路作业区相关研究主要面向人工驾驶场景,随着自动驾驶技术的发展及应用,未来的交通环境中必将出现自动驾驶汽车与人工驾驶汽车混合行驶的交通状况。基于此,本文对面向自动驾驶的高速公路作业区场景展开研究,具有实际应用价值与研究意义。首先根据相关测试标准确定四车道高速公路为研究对象,对高速公路作业区交通特性进行分析,得出警告区及上游过渡区为作业区内潜在冲突最多的路段。在相关学者的研究基础之上,根据主车在作业区内的行驶轨迹提出了主车无换道行为与主车有换道行为的分类方法,对警告区及上游过渡区潜在冲突进行分析。其次参考高速公路作业区相关法规及标准,结合自动驾驶特点及需求分析,提出了4种面向自动驾驶的四车道高速公路作业区类型,并对作业区内的交通组织进行规划。对采集到的作业区内典型事故案例进行场景分析,挖掘作业区场景关键信息,结合场景理论整理出面向自动驾驶的四车道高速公路作业区功能场景、逻辑场景及具体场景。利用Pre Scan软件和Simulink软件搭建联合仿真平台,对交通环境及车辆建模,并对自动驾驶车辆纵向速度控制策略及换道策略进行规划。基于潜在冲突的分类标准对仿真实验进行设计,研究面向自动驾驶的四车道高速公路作业区潜在冲突影响因素。最后利用相关性分析法及灰色关联分析法对仿真结果进行分析,对主车无换道行为的仿真结果分析得到面向自动驾驶的四车道高速公路作业区警告区潜在冲突及上游过渡区潜在冲突的影响因素,同时对警告区长度及上游过渡区长度提出要求。对主车有换道行为时的仿真结果分析得到目标车换道至主车前方与主车换道至目标车前方潜在冲突的影响因素,同时对借用对向车道作业区限速也提出了要求。研究结论对优化自动驾驶汽车通过四车道高速公路作业区的控制策略有一定价值,同时能够为面向自动驾驶的四车道高速公路作业区交通组织提供参考,提升作业区安全性。
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