[发明专利]一种八车道高速公路小汽车驾驶员换道决策方法

说明书

本发明公开了一种八车道高速公路小汽车驾驶员换道决策方法，包括以下步骤：对八车道高速公路小汽车换道行为进行分析，选取基本换道指标；根据基本换道指标选取换道决策变量；构建八车道高速公路换道决策模型，利用换道决策变量训练换道决策模型；所述换道决策模型采用基于CRBM的DBN模型，以换道决策变量为输入，以换道决策为输出；所述换道决策包括保持车道、向左换道或向右换道；利用训练之后的换道决策模型确定驾驶员的换道决策。本发明利用神经网络来构建八车道高速公路驾驶员换道决策模型，在以往换道模型的基础上充分考虑了驾驶员因素在换道过程的影响，使决策模型更加精准地模拟八车道高速公路中的自由换道行为。

技术领域

本发明涉及道路交通领域，特别涉及一种八车道高速公路小汽车驾驶员换道决策方法。

背景技术

高速公路在快速发展的同时，公路交通事故数量也在明显增多，相较于城市道路与低等级公路，由于八车道高速公路线性指标最高，车辆运行速度较快、车辆数量较多、车型组成复杂及行车环境良好，驾驶员可以相对自由地选择行车，这些客观条件导致高速公路部分路段车辆间的速度离散性较大、车辆频繁换道等情况，致使八车道高速公路上的交通事故更多，也更容易引发二次事故，威胁后方车辆的行车安全，引发追尾与碰擦等交通事故，不仅威胁公路使用者的生命安全，也严重降低公路的运行效率。

在保障八车道高速公路运行效率的前提下，尽可能提高行车安全性，速度管理措施已成为高速公路运营管理中一项重要内容，速度管理措施可以为驾驶员提供安全舒适的驾驶环境，在公路重要节点给予驾驶人建议性、提示性、警告性和强制性限速信息，提高公路的通行效率与行车安全。八车道高速公路中小汽车换道频繁，对八车道高速公路实时有效的速度管理措施，使交通流更加真实的反应显示情况，小汽车驾驶员换道决策模型的建立必不可少。但由于八车道高速公路车型组成复杂、各车道的最高与最低限速值不同，现有关于八车道公路换道决策的研究中未充分考虑到换道行为对驾驶员微观驾驶行为的影响，比如当小客车驾驶员在车道3或车道4行驶时，为了能尽快驶入驾驶条件更为良好的车道1与车道2，换道意图便会更为强烈，这便导致了在右侧两条车道3、4行驶的驾驶员在车辆周围驾驶环境满足换道条件时，驾驶员执行换道的概率会大于在左侧两条车道行车的驾驶员，因此传统八车道高速公路难以考虑到驾驶员主观换道意图对换道概率的影响，交通流仿真模型中换道规则并不能有效模拟实际交通流状况；且关于驾驶员换道决策与换道执行的研究场景中，尚未考虑分车道限速措施对驾驶的影响。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明目的是提供一种八车道高速公路小汽车驾驶员换道决策方法，优化现有高速公路速度管理方法。

技术方案：本发明的一种八车道高速公路小汽车驾驶员换道决策方法，包括以下步骤：

步骤1，对八车道高速公路小汽车换道行为进行分析，选取基本换道指标，所述基本换道指标包括换道起止车道、换道起止时刻、换道执行阶段用时、纵向平均行驶速度、横向加速度均值和最大横向加速度；

步骤2，根据基本换道指标选取换道决策变量，所述变量集合为：

X＝{L,v₀,v₁,v₂,v₃,v₄,v₅,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅}