城市道路车辆自由换道行为研究

摘要

近年来，随着汽车保有量的不断增加，交通拥堵日益加剧。换道行为作为道路上最常见的驾驶行为之一，不仅会对道路交通流的运行效率产生一定的负面影响，对交通安全也带来潜在的威胁，尤其是在高峰时段或瓶颈路段。对驾驶员换道行为的研究在交通流、道路交通安全等研究领域中有着重要的作用。目前应用较广泛的换道模型多是基于国外道路交通条件建立的，且主要针对高速公路上的情况。考虑到我国城市道路交通量大、车型多、交通条件复杂，这些模型不一定适用。因此，研究适合我国交通状况的、特别是针对城市道路的换道模型具有很强的必要性。
　　本研究通过对大连市西南路路段的车辆运行状况进行视频采集和数据提取，获取了大量车辆运行轨迹数据，在此基础上对车辆行驶速度、车头间距以及换道持续时间特性进行了统计分析。然后，在实测数据的基础上建立了传统的二项Logit自由换道模型。结果表明，当前车道/目标车道前车与换道车的相对速度、换道车与目标车道后车的相对速度、换道车与当前车道前车之间的车头间距、目标车道前后车之间的车头间距以及当前车道前方是否有公交车对驾驶员换道决策都有显著影响。考虑到驾驶员可能存在个体差异，而对影响换道的各因素的敏感性不同，故在二项Logit换道模型的基础上建立了考虑驾驶员异质性的混合Logit换道模型，挖掘驾驶员在换道决策中存在的个体差异。结果表明，相比于传统的 Logit换道模型，混合 Logit换道模型的拟合效果更好，且驾驶员在换道决策中对当前车道/目标车道前车与换道车的相对速度、目标车道前后车之间的车头间距都存在明显的异质性。利用实测数据验证了混合Logit换道模型对新数据具有较好的适用性。利用调查问卷对驾驶员的换道意愿进行调查。根据调查数据采用K-均值聚类方法将驾驶员分为保守型、中立型和冒险型三类。分析了不同性别、月收入、驾龄、周开车次数、周驾驶公里数等的驾驶员驾驶风格的分布情况。最后，将驾驶员因素纳入到二项Logit模型中，建立考虑驾驶员因素的自由换道行为模型。结果表明，驾驶员的月收入、周开车次数、周驾驶公里数、驾驶风格均对换道决策有显著影响。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 主要研究内容

1.5 技术路线

2 离散选择模型

2.1 理论基础

2.2 多项Logit模型

2.3 混合Logit模型

2.4 本章小结

3 换道数据采集与分析

3.1 数据采集与处理

3.2 数据分析

3.3 本章小结

4 城市道路车辆自由换道行为模型

4.1 影响因素

4.2 模型构建

4.3 模型结果

4.4 模型验证

4.5 本章小结

5 考虑驾驶员因素的自由换道行为模型

5.1 换道意愿问卷调查

5.2 驾驶风格分析

5.3 模型构建

5.4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢