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在信号交叉口,驾驶员面对绿灯信号即将结束而黄灯信号启亮时,往往会经历是选择停车还是选择通过的犹豫境地,这段区域便是俗称的“两难区”。由于两难区问题的存在大大增加了信号交叉口处发生交通冲突的风险概率,降低了交通安全水平。针对这一现象,国内外学者纷纷从第一类和第二类两难区分布,黄灯启亮时驾驶员反应,车辆轨迹预测和两难区风险评估等方面进行了大量的研究,并相继提出了一系列的两难区风险规避方法,但其效果往往有诸多局限性。随着研究的深入发现究其根本原因是忽视两难区的动态变化性,未充分考虑包括驾驶员的个体随机差异性、交叉口环境以及交通信号控制等因素影响。特别是现今我国城市道路信号交叉口广泛设置了信号倒计时装置,其势必会影响原来驾驶员面对黄灯启亮时的驾驶行为,从而进一步导致两难区的边界发生改变。因此,论文从驾驶员的个体差异和绿灯信号倒计时入手,研究两难区的动态变化性,提出两难区困境保护策略,旨在提高交叉口的交通安全水平。
首先,为了研究驾驶员个体差异性和绿灯信号倒计时对两难区边界的影响,通过选取观测点拍摄视频的方法,研究绿灯末期倒计时内有可能陷入两难区的首停车与末行车的车辆轨迹状态,并利用驾驶倾向这一概念来表征不同驾驶员间的个体差异。通过设计情景问卷的方式,调查收集了不同驾驶倾向的驾驶员在交叉口进口道不同位置、不同倒计时时刻、不同行驶速度下的停行选择结果,再根据第二类两难区的定义,对动态两难区的边界时空分布特点进行了描述。其次,根据问卷数据构建了车辆停行选择行为为二元Logistic选择行为,驾驶员的驾驶倾向、车辆的行驶速度、至停车线的距离和绿灯倒计时时刻均显著影响驾驶员的停行选择结果。再据此模型推导了停车概率模型,构建了动态两难区边界模型。整体上可以看出,随着倒计时时刻的减小,第二类两难区会向更靠近停车线的方向偏移,且激进型、普通型和保守型三种驾驶倾向的第二类两难区也是依次更加靠近停车线。
最后,在动态两难区停车概率模型的基础上,提出了基于车路协同环境下的两难区困境保护策略。利用VISSIM仿真平台和VBA编程语言的二次开发实现模拟车路协同环境下平峰和高峰时段,以及不同比例驾驶倾向驾驶员混合的交叉口车辆运行。通过信息检测和停车概率预测,有针对性为不同驾驶倾向的驾驶员提供包括加速、减速、匀速的车速引导策略,并通过视听信息提示的方式辅助驾驶员,以期减少判断犹豫,提高通行安全。
首先,为了研究驾驶员个体差异性和绿灯信号倒计时对两难区边界的影响,通过选取观测点拍摄视频的方法,研究绿灯末期倒计时内有可能陷入两难区的首停车与末行车的车辆轨迹状态,并利用驾驶倾向这一概念来表征不同驾驶员间的个体差异。通过设计情景问卷的方式,调查收集了不同驾驶倾向的驾驶员在交叉口进口道不同位置、不同倒计时时刻、不同行驶速度下的停行选择结果,再根据第二类两难区的定义,对动态两难区的边界时空分布特点进行了描述。其次,根据问卷数据构建了车辆停行选择行为为二元Logistic选择行为,驾驶员的驾驶倾向、车辆的行驶速度、至停车线的距离和绿灯倒计时时刻均显著影响驾驶员的停行选择结果。再据此模型推导了停车概率模型,构建了动态两难区边界模型。整体上可以看出,随着倒计时时刻的减小,第二类两难区会向更靠近停车线的方向偏移,且激进型、普通型和保守型三种驾驶倾向的第二类两难区也是依次更加靠近停车线。
最后,在动态两难区停车概率模型的基础上,提出了基于车路协同环境下的两难区困境保护策略。利用VISSIM仿真平台和VBA编程语言的二次开发实现模拟车路协同环境下平峰和高峰时段,以及不同比例驾驶倾向驾驶员混合的交叉口车辆运行。通过信息检测和停车概率预测,有针对性为不同驾驶倾向的驾驶员提供包括加速、减速、匀速的车速引导策略,并通过视听信息提示的方式辅助驾驶员,以期减少判断犹豫,提高通行安全。