[发明专利]一种基于加速度信息的移动跟随模型设计方法

摘要

本发明公开了一种基于加速度信息的移动跟随模型设计方法，更好的模拟实际交通场景中车辆移动的跟随情况。本发明首先提出一种加速减速转换机制，根据前方车辆不同的行驶状态（加速或减速），采用不同的移动跟随模型。在此基础上，本发明进一步设计了两种跟随模型加速跟随模型和减速跟随模型，前方车辆处于加速状态采用加速跟随模型，否则采用减速跟随模型。相比现有的跟随模型，本发明的跟随模型设计方法，解决了在仿真过程中，车辆行驶时出现的速度跳跃等现象，使得车辆的加速和减速得以平滑进行，且能有效的降低仿真的交通网络中交通拥堵的情形，提高了道路的通畅性。

主权项

一种基于加速度信息的移动跟随模型设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、预先设置当前车辆行驶速度的合理边界条件；步骤2、若当前车辆的速度vf大于前车速度vl，则执行步骤3；若vf小于或等于vl，则执行步骤4；步骤3、根据步骤1中的合理边界条件、当前车辆与前车的期望距离、车身的有效长度、期望松弛时间、前车速度大小、以及减速时的最大加速度，计算当前车辆的行驶状态为减速时的合理边界条件，从而得到减速时最大的安全行驶速度vsafe＝vd_safe，执行步骤5；所述步骤3中，vd_safe=vl+g-gdesτb+τ]]>τb=v‾/b(v‾)]]>其中，τb表示车辆从当前速度减速到0的时间，表示在减速行驶过程中的加速度大小；步骤4、根据步骤1中的合理边界条件、当前车辆与前车的期望距离、车身的有效长度、期望松弛时间、前车速度大小、以及加速时的最大加速度，计算当前车辆行驶状态为加速时的合理边界条件，从而得到加速时最大的安全行驶速度vsafe＝va_safe；va_safe=vl+g-gdesτa+τ]]>τa=vmax-v‾a(v‾)]]>v‾=vl+vf2]]>其中，g是前车与当前车的间距，gdes是驾驶员期望的车间间距，τa是车辆从当前速度加速到最大速度vmax的时间，τ是驾驶员做出确切行为的反应时间，vmax是驾驶员期望行驶的最大速度，表示在加速行驶过程中的加速度大小；执行步骤5；步骤5、根据交通道路的最大限速和此时车辆的最大安全行驶速度，以及人为的反应时间，得到当前车辆的实际行驶速度vreal，若vreal为0则返回步骤1，否则根据vreal来更新车辆行驶速度和位置；所述步骤5中更新后的行驶速度，位置分别为：vreal(t+Δt)＝max[0,rand[vdes(t)‑ε·a,vdes(t)]]x(t+Δt)＝x(t)+vreal(t+Δt)·Δt其中，vdes(t)＝min[vmax，vf+a(v)·Δt，vsafe]，vreal(t+Δt)为更新后的行驶速度，x(t+Δt)为更新后的位置，a(v)表示此时的加速度大小，ε表示最大加速度a受环境影响的一个影响因子，Δt是时间段，x(t)表示时刻t时车辆的位置。