[發明專利]一種基于人本自治交通的車輛運動仿真方法

有效

• 申請號: 201810199331.0
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108491600B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 徐明亮;王華;沈高峰;呂培;李亞飛;姜曉恒;周兵;郭純一
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;鄭州輕工業學院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

本發明公開了一種基于人本自治交通的車輛運動仿真方法，該方法包括步驟：確定車輛運動仿真模型，構建人本自治交通規則和基于上述規則的車輛運動仿真實現。具體來說，首先給出了車輛運動仿真模型，包括跟車運動仿真和換道運動仿真，然后提出了駕駛人駕駛信用值和交通資源值的獎懲規則，最后將駕駛人基于上述規則獲得的獎懲結果融入了車輛運動仿真中，根據駕駛人駕駛傾向的變化進行仿真。發明中體現了人、車和交通資源的有機結合，通過經濟手段充分發揮了駕駛人的主觀能動性的主導作用，對未來交通管理機制的研究和應用實施具有引領性的作用。

技術領域

本發明涉及計算機仿真技術領域，尤其涉及一種基于人本自治交通的車輛運動仿真方法。

背景技術

隨著全球城市化進程的不斷加快，城市人口和車輛的急劇增加，超大型城市的相繼涌現，普遍、頻繁發生的交通擁堵等問題。交通問題治理廣泛涉及路網規劃建設、資源需求配置、交通管理、交通系統信息化、交通心理等方面。為此，交通科學、信息科學、經濟學、心理學、管理學、安全科學、物理學、社會學、人類行為學等諸多學科已從不同視角對交通治理展開了長期的研究。

為此可以根據經濟學和心理學的有關理論來模擬交通流的演化態勢。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種基于人本自治交通的車輛運動模擬仿真方法，解決現有技術中交通車輛仿真中對人的行為因素和交通獎罰因素沒有綜合融入的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一種技術方案是提供一種基于人本自治交通的車輛運動仿真方法，包括以下步驟：確定車輛運動仿真模型，包括確定車輛的跟車運動仿真和換道運動仿真；構建人本自治交通規則，建立包括駕駛人、車輛和交通資源在內的交通規則集，所述交通規則集中包括對交通違章行為的處罰計算、對交通主動避讓行為的獎勵計算以及參與交通擁堵的處罰計算等；基于上述規則的車輛運動仿真實現，在所述車輛運動仿真模型中，將所述人本自治交通規則的獎懲計算，作用于所述車輛的跟車運動行為和換道運動行為，根據駕駛人駕駛傾向的變化進行車輛運動仿真。

在本發明人本自治交通的車輛運動仿真方法另一實施例中，所述跟車運動仿真中所述車輛的加速度為：

其中，a表示車輛加速度，v表示當前速度，s表示當前車間距，Δv表示和前車的速度差，v₀表示期望車速，表示最小期望間距，T表示安全時距，a_max表示最大加速度，b_com表示期望減速度，δ表示加速系數，s₀表示安全車距。

在本發明人本自治交通的車輛運動仿真方法另一實施例中，所述換道運動仿真包括換道需求判斷和換道可行性判斷，所述換道需求判斷包括：具有換道需求的車輛SV的前方車速低于相鄰車道的前方車速，當前車道即將閉合，即將駛入新路段或即將駛出新路段；所述換道可行性判斷包括：具有換道需求的車輛SV判斷自身和周圍車輛之間的距離均大于最小的安全車距，才能進行換道。

在本發明人本自治交通的車輛運動仿真方法另一實施例中，所述周圍車輛包括具有換道需求的車輛SV所在的當前車道的前車CL，需要換道的目標車道的前車TL和目標車道的后車TF，并且在換道結束時，所述車輛SV和所述前車CL之間的距離為gap_CL，所述車輛SV和所述前車TL之間的距離為gap_TL，所述車輛SV和所述后車TF之間的距離為gap_TF，為了避免碰撞，gap_CL，gap_TL，gap_TF需要滿足：

gap_CL≥gap_CL,min，gap_TL≥gap_TL,min，gap_TF≥gap_TF,min