ACC车辆跟驰建模及模型特性分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2020.11.05

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (11): 33-37.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.11.05

ACC车辆跟驰建模及模型特性分析

秦严严1，王昊2，何兆益1，冉斌3

(1.重庆交通大学交通运输学院，重庆 400074； 2. 东南大学城市智能交通江苏省重点实验室，江苏南京 210096； 3. 美国威斯康星大学麦迪逊分校土木与环境工程系，威斯康星州麦迪逊 53706)

收稿日期:2019-06-19 修回日期:2019-12-04 出版日期:2020-11-19 发布日期:2020-11-23
作者简介:秦严严(1989—)，男，江苏沛县人，讲师，博士，主要从事智能网联交通系统方面的研究。E-mail：qinyanyan@cqjtu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(51478113，51878161)；重庆市教委科学技术研究项目（KJQN201900730）；重庆交通大学高层次人才科研启动项目（19JDKJC-C003）

Car-Following Modeling and Model Characterization for ACC Vehicles

QIN Yanyan1，WANG Hao2，HE Zhaoyi1，RAN Bin3

(1. School of Traffic and Transportation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. Jiangsu Key Laboratory of Urban ITS, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu, China; 3. Department of Civil and Environment Engineering, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53706, USA)

Received:2019-06-19 Revised:2019-12-04 Online:2020-11-19 Published:2020-11-23

摘要/Abstract

摘要： 针对自适应巡航控制（adaptive cruise control, ACC）车辆跟驰模型存在的不足，提出基于非线性动态车头间距的ACC跟驰模型，并分析模型特性。应用随速度非线性动态变化的车头间距策略，建立基于非线性动态车头间距策略的ACC跟驰模型，从交通流均衡态与非均衡态两个层面，分析所提模型在通行能力提升与跟驰模型稳定性两个方面的特性，并与以往模型进行对比分析。研究结果表明：所提ACC跟驰模型能够有效提升道路通行能力，同时具备良好的模型稳定性，可为ACC建模研究提供模型参考。

关键词: 交通运输工程, 跟驰模型, 自适应巡航控制, 通行能力, 稳定性

Abstract: According to the shortcomings of adaptive cruise control (ACC) vehicular car-following modeling, a new ACC car-following model based on nonlinear dynamic headway was proposed and its characteristics were also analyzed. Based on the nonlinear dynamic headway strategy changing with the speed, the ACC car following model based on nonlinear dynamic headway strategy was established. From two perspectives of equilibrium and non-equilibrium states of traffic flow, the characteristics of the proposed model in traffic capacity improvement and car following model stability were analyzed, and compared with those of the previous models. The study results show that the proposed ACC car-following model can effectively enhance the traffic capacity of road and has good model stability, which can provide model reference for ACC modeling research.

Key words: traffic and transportation engineering, car-following model, adaptive cruise control, traffic capacity, stability

中图分类号:

U491

秦严严1，王昊2，何兆益1，冉斌3. ACC车辆跟驰建模及模型特性分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(11): 33-37.

QIN Yanyan1，WANG Hao2，HE Zhaoyi1，RAN Bin3. Car-Following Modeling and Model Characterization for ACC Vehicles[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2020, 39(11): 33-37.

参考文献

［1］ SHLADOVER S E, NOWAKOWSKI C, LU X Y, et al. Cooperative adaptive cruise control: Definitions and operating concepts［J］. Transportation Research Record, 2015
(2489): 145-152.
［2］秦严严, 王昊, 王炜, 等. 自适应巡航控制车辆跟驰模型综述［J］. 交通运输工程学报, 2017, 17(3): 121-130.
QIN Yanyan, WANG Hao, WANG Wei, et al. Review of car-following models of adaptive cruise control［J］.Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2017, 17
(3): 121-130.
［3］ MILANS V, SHLADOVER S E. Modeling cooperative and autonomous adaptive cruise control dynamic responses using experimental data［J］. Transportation
Research Part C: Emerging Technologies, 2014, 48: 285-300.
［4］ KESTING A, TREIBER M, SCHNHOF M, et al. Adaptive cruise control design for active congestion avoidance［J］. Transportation Research Part C：Emerging
Technologies, 2008, 16(6): 668-683.
［5］邱小平, 马丽娜, 周小霞, 等. 基于安全距离的手动-自动驾驶混合交通流研究［J］. 交通运输系统工程与信息, 2016, 16(4): 101-108+124.
QIU Xiaoping, MA Lima, ZHOU Xiaoxia, et al. The mixed traffic flow of manual-automated driving based on safety distance［J］.Journal of Transportation Systems
Engineering and Information Technology, 2016, 16(4): 101-108+124.
［6］秦严严, 王昊, 冉斌. CACC车辆跟驰建模及混合交通流分析［J］. 交通运输系统工程与信息, 2018, 18(2): 60-65.
QIN Yanyan, WANG Hao, RAN Bin. Car-following modeling for CACC vehicles and mixed traffic flow analysis［J］.Journal of Transportation Systems Engineering and
Information Technology, 2018, 18(2): 60-65.
［7］ WANG J, RAJAMANI R. The impact of adaptive cruise control systems on highway safety and traffic flow［J］. Proceedings of the Institution of Mechanical
Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 2004, 218(2): 111-130.
［8］秦严严, 王昊, 王炜, 等. 混有CACC车辆和ACC车辆的异质交通流基本图模型［J］. 中国公路学报, 2017, 30(10): 127-136.
QIN Yanyan, WANG Hao, WANG Wei, et al. Fundamental diagram model of heterogeneous traffic flow mixed with cooperative adaptive cruise control vehicles and adaptive
cruise control vehicles［J］.China Journal of Highway and Transport, 2017, 30(10): 127-136.
［9］邵长桥, 杨乔乔. 路侧停车行为对基本路段通行能力的影响分析［J］.重庆交通大学学报(自然科学版), 2018, 37(1): 80-84.
SHAO Changqiao, YANG Qiaoqiao. Influence of curb parking behavior on traffic capacity of basic road section［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University (Natural
Science), 2018, 37(1): 80-84.
［10］ OLIA A, RAZAVI S, ABDULHAI B, et al. Traffic capacity implic-ations of automated vehicles mixed with regular vehicles［J］. Journal of Intelligent
Transportation Systems, 2018, 22(3): 244-262.
［11］秦严严, 王昊. 智能网联车辆交通流优化对交通安全的改善［J］. 中国公路学报, 2018, 31(4): 202-210.
QIN Yanyan, WANG Hao. Improving traffic safety via traffic flow optimization of connected and automated vehicles［J］.China Journal of Highway and Transport, 2018,
31(4): 202-210.

[1]	李晶1,2，钟鹏1，吕靖1,2. 基于系统动力学的陆港与城市经济互动研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 1-7.
[2]	李军1，朱云升2. 三角模糊层次分析的综合评价在黄河库区船舶安全评估中的应用[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 16-22.
[3]	邓萍1,2，宋莲1，黄承锋1,2. 三峡坝区过闸船舶拥堵成本测算及对坝区货物总价值影响研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 23-30.
[4]	程谦1 ，朱晓宁2 ，卢万胜3. 中长运距城际旅客出行方式选择行为模型——以高铁、民航为例[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 39-45.
[5]	连齐才1，李涵1，石小林1，闫章存2. 基于面板数据Mixed logit模型的自动驾驶选择行为分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 46-52.
[6]	戚春华，王笑男，朱守林，李航天. 基于驾驶员视觉兴趣区域的交通工程设施信息量阈值研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 53-60.
[7]	李升朝，吴越，白雪萌，王玥，张海. 基于TOPSIS与灰色关联的危货车辆违规报警研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 61-66.
[8]	杨庆芳1,2,3，王立强2，郑黎黎1,2,3，孟凡运2. 一种环形交叉口交通排放及燃油消耗模型研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 67-73.
[9]	白翰，张康宇，王修光，燕翔，冯启龙. 合放交通流条件下城市交叉口通行能力研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 12-20.
[10]	张重阳,黄淑萍. 路网抗震可靠性及震后运输调度路径选择研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 43-51.
[11]	郭文文1，计明军2，祝慧灵3，周文杰2. 集装箱码头场桥调度优化模型研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 66-72.
[12]	李广儒，张新，朱庆辉. 基于Adaboost的改进Elman神经网络港口吞吐量预测方法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 1-5.
[13]	孙元广1，茧敏2，金华2，陈绍宽2. 城市轨道交通列车故障救援延误计算与仿真[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 6-12.
[14]	王宏刚1,2，白朋1，邹庆茹2，赵玲1. 地铁车辆段股道运用优化模型[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 13-18.
[15]	孙延浩1,2，张琦1,2，任禹谋1,2,3，孙鹏举4. 高速铁路列车调度员应急处置能力评价研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 19-25.

ACC车辆跟驰建模及模型特性分析

Car-Following Modeling and Model Characterization for ACC Vehicles

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