局部多车影响下跟驰行为机理及建模

摘要

针对单一维度跟驰模型描述局部多车环境下车辆跟驰行为的局限性，对相邻车道车辆影响主车跟驰行为的机理进行探究，并试图建立更适合局部多车环境的车辆跟驰模型。通过相关性分析确定反映相邻车道车辆影响的驾驶行为变量，采用Vortisch相似度指标表征相邻车道车辆对跟驰行为的影响，利用卡方独立检验及核密度曲线确定影响是否显著的相似度分界阈值，通过递归特征消除法对受相邻车道车辆显著影响的跟驰样本相关变量进行筛选，并根据统计分析结果判断变量影响机理。基于该机理，在经典跟驰模型全速度差模型（Fullvelocity difference model,FVD）和智能驾驶模型（Intelligent driver model,IDM）的基础上构建了适合局部多车环境的跟驰模型并对比评价了其预测效果。结果表明：主车速度与相邻车道后车速度的Vortisch相似度指标可以有效表征相邻车道车辆对主车跟驰行为的影响，且分界阈值为0.668，并判断注意力机制-记忆效应可以解释局部多车对跟驰行为的影响机理。考虑注意力机制-记忆效应后，FVD模型和IDM模型的RMSE分别降低了65%、62%;MAE分别降低了65%、59%;R²分别提高了180%、288%，证明了注意力机制-记忆效应解释局部多车环境下主车跟驰行为的合理性。

关键词

交通运输安全工程 / 多车环境 / 跟驰行为 / 相似度指标 / 递归特征消除法 / 注意力机制 / 记忆效应