基于安全势场理论的高速公路交通事故下协同换道引导策略

为缓解交通事故对道路通行效率的影响,提高事故路段的通过能力,利用车路协同系统中车与车、车与路的实时信息交互,提出一种高速公路突发交通事故下基于安全势场理论的车辆协同换道引导策略。首先,针对单向双车道和多车道等不同车道下发生交通事故的多种场景,将协同换道的引导区域划分为事故保护区、引导过渡区、协同换道引导区和自由换道区4个区域,并确定换道引导阈值,以便更新车辆状态;然后,构建交通事故的安全势场,针对不同场景提出相应的车辆协同换道引导策略,并给出引导过程中车辆换道安全距离和最晚换道位置的计算方法;最后,基于城市交通仿真 (SUMO)软件进行多种场景下的仿真验证。结果表明:在单向双车道场景下,当车辆协同引导率在75%时优化效果最明显;在多车道场景下,引导率在50%时的优化效果最明显;此外,通过对比分析发现,采用换道引导策略后,车辆通过事故路段的平均速度最高提升了6.3%,车辆延误最高减少了14.6%。