雷财林1,3 傅琪源2 上官强强3 暨育雄3 杜豫川3
1. 重庆交通大学 智慧城市学院,重庆 400000;
2. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;
3. 重庆交通大学 交通运输学院,重庆 400000
LEI Cailin1,2 FU Qiyuan3 SHANGGUAN Qiangqiang2 JI Yuxiong2 DU YuChuan2
1. School of Smart city, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400000, China;
2. Key Laboratory of Road and Traffic Engineering, Ministry of Education, Tongji University, Shanghai, 201804, China;
3. College of Traffic & Transportation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400000, China
摘要:
针对车辆变道插入后目标车道后方车队微观交互模式时空演化规律刻画不足的问题,本文提出了一种基于交互强度原语识别的车队时空演化分析方法。首先,提取车辆变道插入后的后方受影响车队轨迹数据,引入安全势能场理论,综合考虑车辆间的冲突严重程度与时空接近特性,建立了车辆间交互强度计算方法;其次,结合层次狄利克雷过程-隐马尔可夫模型(HDP-HMM),实现了在无须预设状态数的情况下对交互强度时间序列中原语识别;随后,利用聚类算法确定交互强度阈值并定义了不同风险等级的交互模式,并分析了车队内交互模式的传播与转移特性。最后,基于CitySim数据集选取了1,763个变道事件进行实证分析。结果表明:研究共识别出16,550个交互原语,并提取出11类典型交互模式;交互原语的平均持续时间为1.90秒,符合驾驶人反应时间。在演化特征方面,中风险保持模式占比最高(31.29%),高风险上升模式占比最低(4.48%);车队内部表现出明显的风险后向传播特征与自转移稳定性,其中中风险保持模式的自转移频率最高。本研究构建的原语-模式分析框架揭示了变道扰动下队内车辆交互强度的演化规律,可为自动驾驶变道决策优化、交通风险实时预警及微观仿真模型标定提供理论支撑。