混入自动驾驶汽车的高速公路交通流微观建模与仿真方法研究

项目名称： 混入自动驾驶汽车的高速公路交通流微观建模与仿真方法研究

项目编号： No.51478113

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 建筑科学

项目作者： 王昊

作者单位： 东南大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目基于自动驾驶汽车在交通状态感知与自动驾驶控制方面的性能特点，从交通工程学角度，研究面向我国高速公路交通特点且满足交通安全性与舒适性要求的自动驾驶汽车微观交通模型，包括稳态车速-车间距关系模型、跟驰加速度优化模型、非强制性换道需求表达模型、换道条件确定模型及换道过程轨迹控制模型。针对自动驾驶汽车与常规人工驾驶汽车在反应延迟方面的差异，研究自动驾驶汽车与常规人工驾驶汽车混合的高速公路基本路段混合交通流微观数值仿真实验设计方法，包括数据结构优化设计方法、车辆时空状态更新优化算法以及混合交通流发生装置和瓶颈装置的设计方法。最后，项目拟在自动驾驶汽车微观交通模型和混合交通流数值仿真研究的基础上，进一步研究混入不同比例自动驾驶汽车的高速公路交通流宏、微观特性及通行能力特性。项目研究为量化评估自动驾驶汽车对我国高速公路通行能力的影响作用提供理论依据，促进传统交通流理论与智能交通系统的共同发展。

中文关键词： 高速公路；交通流理论；智能交通；交通仿真；通行能力

英文摘要： Based on the properties of traffic state perception and automatic control of the autonomous vehicel, this project plans to study the microscopic traffic flow model for the autonomous vehicle which satisfies the requirement of traffic safety and comfortability from the traffic engineering point of view. Models the project focusing on include the steady speed-spacing relation model, car-following acceleration optimizing model, non-mandatory lane changing demand model, lane changing condition model and lane changing trajectory control model. Considering the difference of response delay between autonomous vehicles and manual vehicles, the microscopic numerical simulation experiment will be designed for the autonomous-manual mixed traffic flow in besic freeway segments. The studies of microscopic numerical simulaiton experiment designing include data structure optimizaiton, vehicle time-space updating algorithm optimization, traffic generator and bottleneck designing. Finally, on the basis of the microscopic traffic flow modeling for the autonomous vehicle and numerical simulation designing, the characteristics of traffic dymamics and capacity of basic freeway segment will be studied under various autonomous-manual mixed traffic conditions. The project will not only provide theoritical demonstration for the evaluation of the effects of autonomous vehicles on freeway capacity in our country, but promote the common development of traditional traffic flow theory and intelligent transportation system as well.

英文关键词： freeway;traffic flow theory;intelligent transportation;traffic simulation;capacity