城市道路信号交叉口动态两难区驾驶行为研究

摘要

随着社会经济的发展，小汽车拥有量的持续增长，交通基础设施建设的完善，道路行驶安全受到严重威胁，交通事故更是频繁发生，尤以信号交叉口车辆冲突最为严重。其中，两难区现象使得车辆在通过交叉口时难以确定是否通过，加剧交通矛盾，影响驾驶员安全。研究驾驶员行驶特性，解决城市道路两难区问题，缓解交叉口车辆冲突矛盾，提高道路通行能力是目前亟待解决的重要课题。
　　基于此，本文以两难区中的车辆作为研究对象，从两难区影响外因与驾驶员选择行为内因两方面入手，在对数据统计分析的基础上，基于Logit和HMM分别构建了两难区驾驶员选择行为模型。本论文的主要研究内容包括以下几个方面:
　　(1)采用RP调查与SP调查相结合的方法，设计调查问卷并对城市道路的车辆进行视频拍摄，提取现场车辆自由速度，通过Vissim软件在不同车道以及不同公交比例条件下进行仿真，结果发现车道以及公交比例对两难区的长度存在着显著影响。(2)基于SEM模型，对动态两难区的内因做深层次的研究，研究结果表明:驾驶员的驾驶信息对于驾驶选择行为有显著影响且为负相关，其次是社会属性对于驾驶行为的影响，关于辅助系统的意见对驾驶选择行为有影响但影响最弱，其效应值分别为0.53、0.41、0.35。(3)根据SEM模型的结论，选取驾驶信息以及社会属性指标构建了基于二元Logit的驾驶员选择行为模型，结果发现:驾龄、驾照类型以及车道是影响驾驶员选择概率的主要因素;驾龄大的采取停车概率较大，驾照类型为C证的更倾向于停车，而在最右侧车道的驾驶员加速通过的概率更大。通过实际调查与模型的预测值对比发现，有倒计时的大路口下，模型准确率为66.67％。(4)本文采用隐马尔科夫模型，输入观测序列距离交叉口位置、绿灯倒计时、车道、前方是否有车四项观测序列信息，分别构建了加速通过以及减速停车两种状态识别模型，并验证模型识别精度达到67％。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 黄灯控制策略

1．2．2 驾驶员决策影响因素

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 论文研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 两难区的现场调查与调查问卷设计

2．1 两难区定义及类型

2．1．1 两难区的定义

2．1．2 两难区的类型

2．2 基于现场调查的方案设计

2．2．1 调查方案概述

2．2．2 两难区的调查与实施

2．3 基于SP调查的方案设计

2．3．1 基于SP预调查的问卷设计框架

2．3．2 数据的收集与提取

2．3．3 预调查数据基本特性

2．3．4 问卷信度及效度检验

2．3．5 预调查结果分析

2．3．6 基于预调查的问卷改进

2．4 本章小结

第3章 两难区外在影响因素及内在调查问卷陈述

3．1 现场速度采集及后期分析

3．2 两难区长度的计算

3．3 不同车型比例与车道下两难区仿真分析

3．4 问卷数据的陈述

3．5 本章小结

第4章 驾驶员特征对信号交叉口两难区的影响分析

4．1 结构方程模型

4．1．1 结构方程模型的一般形式

4．1．2 结构方程模型建模步骤

4．2 基于SEM的驾驶员选择行为分析

4．2．1 结构模型的构建

4．2．2 SEM全模型的构建

4．2．3 计算过程

4．3 实例验证

4．3．1 数据处理与分析

4．3．2 模型评价

4．3．3 模型的修正

4．3．4 结果分析

4．4 本章小结

第5章 驾驶员选择行为模型

5．1 基于Logit模型的驾驶员选择行为分析

5．1．1 非集计Logit模型基础理论

5．1．2 驾驶员选择行为模型标定

5．1．3 基于Logit的驾驶员选择行为模型

5．2 基于隐马尔科夫模型的驾驶员选择行为分析

5．2．1 Markov过程介绍

5．2．2 HMM统计模型

5．2．3 隐马尔科夫模型的工程应用涉及到的三个基本问题

5．2．4 基于隐马尔科夫的驾驶员选择行为模型

5．3 两种驾驶员选择行为模型的应用与分析

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 研究结论

6．2 进一步研究方向

致谢

参考文献

附录

在学期间发表的论文和取得的学术成果