高速公路车辆危险行为仿真研究

李明睿

摘要

近年来,由于车辆危险行为而导致的事故在我国高速公路交通事故中显得越发突出。因此研究高速公路车辆危险行为引发行车风险的特点,从而找到相应的管理控制对策具有重要的现实意义。车辆危险驾驶行为在实际高速公路中难以观测并且不可重现,而计算机仿真是解决此类难以实际实验问题的重要方法之一。因此本文从机理上分析了车辆危险行为的特点,通过计算机仿真的方法研究高速公路上车辆危险行为引起风险的大小及其影响范围。通过对现有高速公路事故致因的分析与归纳,将高速公路车辆的危险行为归结为紧急制动、不稳定驾驶、竞逐行驶这三类,并用相关数学模型加以描述。同时在分析了现有高速公路安全风险评价指标存在适用性问题的基础上,提出了基于追尾碰撞概率的风险评价方法作为评价车辆危险行为的风险评价指标。

本文通过编程软件C++ Builder构建了数值仿真平台,写入车辆危险行为的数学模型以及风险评价指标的计算模型,就两车跟驰状态下,前车危险行为对跟驰后车的影响进行了仿真分析。同时使用C++语言编制动态链接库(DLL)的方法二次开发交通仿真软件AIMSUN,使车辆危险行为模型、风险评价指标以外部函数模块的方式与仿真软件交互作用,就车辆危险行为对车流风险的影响特点及范围进行了仿真研究,并运用了模糊聚类的数学方法对风险评价指标值进行了等级划分。

根据仿真结果,本文分析得出了前车危险行为下影响跟驰后车追尾风险的三个主要因素——后车驾驶人反应时间,跟驰车辆的制动性能差异、前车行驶速度的变化幅度。并同时得出了各种类型的车辆危险行为对车流风险的影响范围及特点。最后本文提出了综合考虑行车风险评价指标值大小与风险持续时间长短的高速公路行车风险预警管理方法。

 

关键词: 道路安全;车辆危险行为;风险评价指标;计算机仿真;二次开