基于驾驶员行为特性的道路交通拥塞控制理论与方法研究

With the rapid growth of car ownership number, increasing traffic congestion problems affect driving safety and traffic operational efficiency. More scholars focus on the impact of traffic congestion on certain aspects of driver behavior(As driving behavior, visual characteristics or physiological and psychological characteristics, to seek the game balance between the road traffic resources and vehicles run, while ignoring the influence of driver's behavior characteristics on the evolution process of traffic congestion. This project, based on a new perspective-the influence of driver's behavior characteristics on the evolution process of traffic congestion, analyze the interaction between driver's behavior characteristics and traffic congestion, and build traffic congestion environmental vehicle operation model, traffic congestion morbid diffusion model based on driver's behavior characteristics and traffic congestion point Macro-distribution model based on driver's behavior characteristics etc. And research on the road traffic congestion control method based on driver's behavior characteristics, and put forward driver's behavior norms recommends under the road traffic congestion environment. So form three levels traffic congestion control method database of "Self-organization - Psychological intervention - Behavior norms limit". The project use the research methods of the combination of qualitative analysis and quantitative research, mathematical modeling and simulation, microcosmic studies to macroscopic analysis etc, and the technical route of research projects of the " Test and analysis - Interactive research - Theoretical modeling - Method discussion - Promotion and apply", to complete the study of this project.

随着汽车保有量迅猛增长，交通拥塞问题日益加剧，极大影响了驾驶安全和运行效率。国内外学者较多着眼于交通拥塞对某方面驾驶员行为特性影响的研究(如针对驾驶行为、视觉特性或心理特性)，以寻求道路交通资源和车辆运行间博弈平衡，而忽略了驾驶员行为特性对交通拥塞演变过程的影响研究。本项目从驾驶员行为特性对交通拥塞演变过程的影响这一新视角出发，分析驾驶员行为特性与交通拥塞演变的交互关系，构建交通拥塞环境车辆运行模型、基于驾驶员行为特性交通拥塞病态扩散模型以及基于驾驶员行为特性交通拥塞点宏观分布模型等，研究基于驾驶员行为特性的道路交通拥塞控制方法，提出道路交通拥塞环境驾驶行为规范建议，形成"自组织-心理干预-行为规范限制"的三级交通拥塞控制方法库。拟采用定性分析与定量研究、数理建模与仿真验证、微观研究与宏观分析相结合研究方法和"测试分析-交互研究-理论建模-方法探讨-推广应用"的技术路线，完成本项目的研究。

随着经济社会的快速发展，机动车保有量迅速增长与交通基础设施发展滞后的矛盾日益突出，道路交通拥塞已经发展成为社会性问题，极大影响了驾驶安全和运行效率，而在道路交通拥塞产生与消散过程中驾驶员行为特性(驾驶员操作特性、生理心理特性及视觉特性)起到了关键性作用。本课题从实际出发，遵循理论与实践、定性与定量相结合的研究思路展开实验测试与调查研究工作。项目从实地踏勘调查、收集并分析典型城市或地区的不同类型道路交通拥塞(周期性交通拥塞、非周期性交通拥塞)从产生到消散的全过程，结合查阅国内外相关文献资料，对道路交通拥塞进行了重新界定与等级划分(分为通畅、轻度拥塞(拥挤)、中度拥塞及重度拥塞(阻塞)四个等级)，并通过实地测试、心理量表、问卷调查等方法，分析了不同道路交通拥塞状态对驾驶员行为特性指标的影响，同时探讨了驾驶员行为特性对道路交通拥塞演变规律的影响，据此提出了初次交通拥塞与二次拥塞的概念，并分析了交通拥塞环境下的车辆运行规律，依托前面的研究成果结合自组织理论构建了基于驾驶员行为特性的交通拥塞扩散模型与交通拥塞点宏观分布模型。为了更深入探讨基于驾驶员行为特性的道路交通拥塞控制方法，本课题研究了城市道路交通拥塞评价方法，提出了拥堵延时系数的修正模型和区域路网服务退化指数计算模型，提出了驾驶员心理干预与自我心理调节方法；针对道路线形、道路景观、交通工程设施设置等提出交通改善方法；分析了驾驶员心理承受能力、驾驶习惯等因素对拥塞条件下驾驶员生理心理特性的影响，研究适合不同驾驶员群体的心理训练方法，并提出了交通拥塞环境驾驶行为规范建议。本研究的成果对于改善道路交通环境、规范驾驶人行为特性具有一定理论和实验支撑，为制定或完善相关道路交通控制与管理政策及法规提供理论与实测支持。