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——  孙  剑  教  授  课  题  组  ——

第23期组会:徐一鸣——基于势能场的混合交通流交叉口转向车流运行仿真

撰稿 李铁男   2016年11月04日 10:55:40  阅读()

2016年10月26日晚5:30~7:30,同济大学交通学院TOPS团队在通达馆436召开了本学期的第三次组会。参会成员有课题组孙剑老师、倪颖老师及课题组全体学生。会议上16级硕士生徐一鸣对其正在进行的基于势能场的混合交通流交叉口转向车流仿真进行了介绍,之后倪颖老师、孙剑老师及课题组同学对该研究进行了讨论。 

基于势能场的混合交通流交叉口转向车流运行仿真

徐一鸣在组会上做汇报

徐一鸣主要对其研究相关的背景、建模方法、以及实际应用案例进行了介绍,并在最后给出了将来的工作方向。

交叉口内的转向车流存在轨迹多样性(转向车辆会根据交叉口的实际情况调整运行轨迹)与有限优先权(交通参与者并不会完全遵守交通规则,直行车辆在法规上的优先权不能在现实中得到完全体现)两个特征,现有的仿真软件对其无法进行良好的仿真(仅能覆盖单一轨迹,仅能体现完全优先权)。学界的经典模型、元胞自动机模型、社会力模型与单一势能场模型也均存在其各自的缺陷。

在该研究中,徐一鸣从自然驾驶的角度,考虑转向车辆驾驶员在实际运动过程中的“战略—战术—运行”三个思维层面,构建了一个新的基于势能场的仿真方法。战略层解决转向模式的问题,基于logit模型唯一地确定转向车辆的转向点。战术层与运行层涉及到若干循环:战术层解决中期路径规划问题,基于距离势能场(全局方法、大计算量)规划车辆的下一临时目标点;运行层解决运动规划问题,基于人工势能场(局部方法,计算速度快)规划车辆在相邻临时目标点间的具体运动轨迹。车辆在到达临时目标点后,根据位置,判断进行下一个临时目标点规划或驶离交叉口。

该方法被应用于一个实地案例中,通过对模型中可观测参数的统计和不可观测参数的标定,得到模型参数,并进行仿真。结果显示,车辆的实际通过交叉口时间与实际数据无统计显著的差异,轨迹覆盖率大大优于商业仿真软件。单条轨迹的比较也显示,分层的仿真方法能够有效地修正理论误差,对驾驶员的实际行为进行较为真实的模拟。

最后,徐一鸣对其将来的研究工作做了展望。主要涉及通过对少量异常轨迹的进一步研究,考虑模型的修正;以及在对模型的评估中加入安全指标的考量。

讨论时间内,马子安对分层模型间的逻辑联系,穿越对向直行车的间隙选择方法和对直行车辆的运动预测方法做了讨论;齐骁提出模型中是否应考虑驾驶员的停车行为;刘启远建议在比较商业软件时考虑TRANSMODELER软件,并应与学界的其它仿真方法做比较;李旭红建议对战略层中决策点的选择做优化;叶颖俊提出了左转与直行车间的互相交互问题。

倪颖老师对奇异轨迹的出现原因及该方法在车队通行中的应用可行性进行了讨论。孙剑老师首先对分层模型的层间逻辑和必要性进行了阐述,并肯定了同学们所提出的大部分改进意见。评论结束后,老师与同学们又对与该研究相关的两篇投稿论文:马子安博士和谢建波同志的文章审议意见进行了共同讨论,加深了对该领域研究的认识。

最近更新:2016年11月30日 13:03:44

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