早期車輛跟馳模型研究綜述

1、車輛跟馳模型研究綜述學(xué)號(hào)：14S032034姓名：孟柳1、早期車輛跟馳模型1.1Pipes與Fbes的跟馳模型Pipes的車輛跟馳模型源于加利福尼亞機(jī)動(dòng)車法規(guī)中對(duì)駕駛員跟馳行駛的建議：在跟隨行駛過(guò)程中，安全距離至少為一個(gè)車身長(zhǎng)度，并隨速度每增加16kmh，就增加一個(gè)車長(zhǎng)。Pipes與Fbes的跟馳模型是早期的研究成果，其工作具有開(kāi)創(chuàng)的意義，雖然隨著對(duì)這一領(lǐng)域的深入研究，其模型精度已不能令人滿意。但其形式簡(jiǎn)單，物理意義明確，在實(shí)際當(dāng)中仍然

2、得到了廣泛應(yīng)用。1.2刺激反應(yīng)模型刺激反應(yīng)模型重在描述駕駛環(huán)境中各種刺激對(duì)駕駛員行為的影響，包括GM模型和線性跟車模型。GM模型最早是1958年由美國(guó)通用汽車研究小組的Chler，Herman和Montroll提出的，它是由駕駛動(dòng)力學(xué)模型（DrivingDynamicModel）推導(dǎo)而來(lái)，并引入如下理念：Response=f(sensitivit，stimuli)式中，Response為后車在時(shí)刻tT的加速度或減速度；sensitivi

3、ty為后車對(duì)刺激的敏感度；stimuli為在時(shí)刻t后車與前車的相對(duì)速度；T是后車駕駛員的反應(yīng)時(shí)間。這個(gè)模型的基本假設(shè)為：駕駛員的加速度與兩車之間的速度差成正比；與兩車的車頭間距成反比；同時(shí)與自身的速度也存在直接的關(guān)系。GM模型清楚地反映出車輛跟馳行駛的制約性、延遲性及傳遞性。GM跟馳模型的優(yōu)缺點(diǎn)：GM跟馳模型形式簡(jiǎn)單，物理意義明確。作為早期的研究成果，具有開(kāi)創(chuàng)意義，許多后期的跟馳模型研究都是以其建立的刺激反應(yīng)的方程為基礎(chǔ)，在前車緊急剎車

4、時(shí)，后車維持不致發(fā)生尾撞的最小安全距離為前提推導(dǎo)而得。在這類模型中，研究的最為深入，最符合實(shí)際駕駛行為的是Wiedemann于1986年建立的MISSION模型，他對(duì)閾值進(jìn)行了較為細(xì)致的劃分，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)調(diào)查，Wiedemann定義了6種閾值和期望間距，運(yùn)用不同的閾值和期望間距的組合將駕駛行為劃分為自由駕駛、接近駕駛、跟隨過(guò)程和緊急剎車等狀態(tài)，并提供了其相應(yīng)的加速度計(jì)算方法，并將各閾值按一定的分布隨機(jī)的分配給模型中的每個(gè)駕駛員，以便得

5、到更符合實(shí)際的隨機(jī)的樣本。生理心理模型的優(yōu)缺點(diǎn)：該類模型最大的優(yōu)點(diǎn)就是充分考慮了駕駛員的生理、心理因素對(duì)駕駛行為的影響和制約，及由此而產(chǎn)生的不同駕駛行為，從建模方法上更接近實(shí)際情況，也最能描述大多數(shù)我們?nèi)粘Ｋ?jiàn)的駕駛行為。但不足的是，該類模型的參數(shù)較多，子模型之間的相互關(guān)系比較復(fù)雜，并且對(duì)于各種閾值的調(diào)查觀測(cè)比較困難。2、近期車輛跟馳模型駕駛員在駕駛過(guò)程中受到諸多因素的影響，如駕駛動(dòng)機(jī)、生理因素、心理因素、技術(shù)因素等，而駕駛員作為駕駛員

6、車輛道路環(huán)境之間的信息傳遞過(guò)程的中介，本身具有延續(xù)性、相關(guān)性、自學(xué)習(xí)型、復(fù)雜性、模糊性、離散性、時(shí)變性、隨機(jī)性、不確定性等特征，不同的駕駛員對(duì)多源信息的感知、綜合、判斷、預(yù)測(cè)、決策的過(guò)程不同。因此，駕駛行為是一個(gè)復(fù)雜的人的行為，用上述傳統(tǒng)的微分方程模型很難描述這一過(guò)程的不確定性和不一致性，基于此，隨著人工智能的發(fā)展，20世紀(jì)90年代以后出現(xiàn)了人工智能跟車模型。2.1模糊推理車輛跟馳模型模糊推理車輛跟馳模型是近年來(lái)才發(fā)展且發(fā)展較快的車輛跟