混驾环境下考虑异质速度与路径选择行为的交通配流模型

韩飞; 王建; 李岩; 张锐; 孙超; 孔毅恒

交通信息与安全 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (6) : 159 -170.

韩飞, 王建, 李岩, 张锐, 孙超, 孔毅恒

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摘要

为了定量评估混驾环境下网联自驾车（connected autonomous vehicle,CAV）与人驾车（human-driven vehicle,HDV）的行为异质性对路网交通系统性能的影响，构建了考虑CAV、HDV速度与路径联合选择行为异质性的交通均衡配流模型。通过考虑行驶速度与感知碰撞风险、出行时间，以及超速罚单风险三者之间的定量关系，建立基于效用理论的速度选择行为模型，解析CAV、HDV最优速度选择和限速遵从决策的行为异质性。引入路径时间剩余的概念描述出行者权衡路径时间和费用的非补偿决策，采用路径时间剩余最大化准则下的用户均衡、Logit随机用户均衡条件分别描述CAV、HDV的异质性路径选择行为，速度和路径选择行为通过路径时间剩余相互耦合。基于变分不等式理论构建等价的路网交通均衡配流模型，并设计1种启发式的双层循环迭代算法求解模型。采用Nguyen-Dupuis网络和淮南市路网对模型和算法进行验证，并对比分析不同交通管控条件下的路网总出行时间和事故风险。结果表明：随着CAV市场渗透率由20%提高至80%，路网总时间在40、50 km/h这2种限速情景下呈现增大趋势，而路网事故风险则在所有限速情景下，均呈现先增大后减小趋势；在高限速（80 km/h）下，路网总时间随CAV交通折算系数下降（0.9～0.1）而减小，但路网事故风险会增大，在低限速（40 km/h）下，CAV交通折算系数的影响则较微弱；随着路网限速值由40 km/h提高至80 km/h，路网总时间和事故风险均先减小而后稳定或增大，说明合适的限速值可以同时降低路网总时间和事故风险。