车载指路信息对交织区换道行为影响机理解析研究

车道变换是驾驶员实现路径选择和车道选择的重要行为，交织区为车道变换集中处，不当的换道将导致交通阻塞，甚至引发事故。提供换道提示的车载指路信息的使用已日益普遍，对以往主要依据路面指路标志标线信息的驾驶员换道行为产生了很大影响。本项目选取换道集中的连续流及间断流交织区为研究对象，在其交织现象解析研究的基础上，揭示车载指路信息对驾驶行为、换道行为、行车安全性的影响机理，以及微观交通流运行特性变化规律，建立车载指路信息对换道及通行能力的影响模型。研究将综合采用基于图像的现象观测、高逼真度的驾驶环境模拟、智能车实地实验、交通流微观仿真等实验方法，监测有无车载指路信息下的换道过程及交织通行特征，建立换道及通行能力模型，并实证模型的有效性。研究成果对于完善传统的通行能力分析方法、为车路协同环境下的交通流分析奠定理论基础，并为优化完善车载指路信息服务、改善交通阻塞与安全性提供理论依据。

车道变换是驾驶员实现路径选择和车道选择的重要行为，交织区是换道行为集中的区段，不当的换道将导致交通阻塞，甚至引发事故。车载指路信息的使用已日益普遍，对以往主要依据路面指路标志标线信息的驾驶员换道行为产生了很大影响。本项目选取换道集中的连续流及间断流交织区为研究对象，首先利用实验交通工程学和理论解析相结合的方法，揭示城市道路网络间断流的运行特征。利用浮动车数据、视频数据等观测并描述城市道路间断流的行程时间，研究结果显示因受到信号控制延误的影响行程时间呈现双峰分布特性，表现出与连续流单峰分布之间的差异性。然后基于驾驶模拟实验平台，完成了出口道左转特殊控制下的驾驶行为研究，显示出提供信息服务的策略有助于驾驶员理解特殊的控制管理模式。在此研究基础上，本项目分别选取针对连续流和间断流的典型交织区作为研究对象：即快速路出口匝道上游交织区、信号控制交叉口进口道上游交织区。综合采用现场视频观测、高逼真度的驾驶模拟实验、交通流微观仿真等方法，比较研究了有无车载指路信息下的换道过程及交织通行特征，揭示车载指路信息对驾驶行为、换道行为、行车安全性的影响机理，建立车载指路信息对换道安全和通行能力的影响模型。. 对于连续流交织区的研究结果表明，车载指路信息对交织区的通行效率和安全性的影响与交通流密度有关。低密度状态下，车辆之间几乎无干扰，车载指路信息对交织区通行的影响并不显著；中密度和高密度状态下，车辆间相互干扰较大，不能自由换道，车载指路信息能显著改善交织区的通行效率和安全性。在相同的交通流状态（相同交通密度）下，车载信息提示起始位置对交织区的通行效率和安全性具有显著影响，车载指路信息提示位置越提前（目标区域2000米范围内），对交织区通行效率和安全性改善越显著。. 对于间断流交织区的研究结果表明，车载指路信息对交织区的通行效率和安全性的影响与车载指路信息的提示位置、交叉口渠化设计有关。对于常规交叉口和左转车道右置交叉口，车载指路信息都能够改善交织区的通行效率和安全，但对于左转车道右置交叉口的改善效果更为显著。同时，随着车载指路信息位置向交叉口上游提前（交叉口进口道停车线310米范围内），其对交织区通行效率和安全性改善越显著。. 本项目研究成果对于完善传统的通行能力分析方法、优化完善车载指路信息服务提供了理论依据。