车头时距混合分布模型
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第４ ６卷 第 ４期 ２ １ 年 ８月 ０１
西
南
交
通
大 学
学
报
Ｖｏ． ６ Ｎｏ ４ １４ ． Ａｕ ．２ １ ｇ ０ １
Ｊ ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ Ｔ Ｏ ＯＵ ＨＷ Ｅ Ｔ ＪＡＯＴ Ｓ Ｉ ＯＮＧ ＵＮＩ ＶＥＲ Ｉ Ｙ ＳＴ
文章编号 ： ２ ８２ ２ （０ １ ０ －６ ３０ ０５ －７４ ２ １ ）４０ ３ －６
ｖ ｒ ｅ ｈｏ ｇ ａｅ ｓ ｄ ． Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔａ ｈ ｘ ｄ ｄｓｒ ｕｉｎ ｍｏ ｅ ａ ａｓ ｔｅ ｃ ｉ ｅ ｆ ｄ ｔｒｕ ｈ ａ ｃ ｓ ｔ ｙ ｉ ｉ ｕ ｈ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｍｉｅ ｉｔ ｂ ｔ ｄ ｌｃ ｎ ｐ ｓ ｈ ｈ— ｓ ｉ ｏ
均可通过卡方检验 ； 与负指数分布 、 爱尔朗分布和 Ｍ 分布相 比， 分布模 型对车头 时距分布情 况的拟合精 度 ３ 混合 平均提高 １％ 以上 ， ０ 且对快速路入 口匝道通行能力 的计算 结果 与实测值较为接近．
关键词 ：车头时距 ； 分布模型 ； 跟驰 ； 自由流状 态 中图分类号 ：１ ９ ３ １ ４ 文献标志码 ： Ａ
流 － 状态 ， １３ ２ １ ３ 通过对 两种状态下 车头时距分 布特 性的分析 ， 提出混合车头时距分布模型．
１ 模
型
中， 表示数据整体相对驾驶员期望车头时距的离散
程 度．
１１ 模 型 建立 ． 跟 驰状 态 与 自由流 状 态 的 车 头 时距 数 据 性 质
（ ）正态分布形式简单 ， ３ 便于处理． １２ 参数估算方法 ． 对于混合分 布中参数 、 、 、 直接应用极 Ａ ／ ， ｘ 大似然估计方法的计算复杂度 高， 不易求解 ， 故用 Ｅ ｅｐｃｔｎｍ ｘ ｚｔｎ 算 法进 行估 计 ． Ｍ 方 Ｍ（ｘｅａｉ ａｉ ａｉ ） ｏ ｍｉ ｏ Ｅ 法简化了极大似然估计 的计算 ， 其最大的优点是简 单 和稳定 ¨ ． 对于混合分布 的样本总体 ， ０ 记 为式（ ） １ 相关
ｓ ｌｔ ｎ ｂ ｒ ｈ ｎ １ ％ ，ａ ｄ ｏ ｔ ｉ ｒ ｌｓ ｅ ｕ ｔｔ ｈ ａ ｕ ｅ ａａ ｉ ａｃ ｌｔ ｇ ｔ ｅ ｉ ａ ｉ ｙ ｍｏ ｅ ｔ ａ ０ ｍｕ ｏ ｎ ｂ ａｎ ａ ｍｏ ｅ ｃ ｏ ｅ ｒ ｓ ｌ ｏ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｄ ｔ ｎ ｃ ｌ ｕａ ｉ ｈ ｎ ｔ ｆ ｃ ｃ ｐ ｃｔ ｆａ ｘ ｒｓ ｗａ ｎ ｒ ｍｐ ｒ ｆ ａ ａ ｉ ｏ ｎ ｅ ｐ ｅ ｓ ｙ ｏ —ａ ． ａｉ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ：ｈ ａ ｗ ｙ ｉ ｒ ｕｉ ｎ ｍｏ ｅ ；ｃ ｒｆ ｌ ｗｉ ｇ ｒ ｅ ｆ ｗ ｓａｅ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｄ ａ ；ｄ ｓ ｂ ｔ ｄ ｌ ａ —ｏｌ ｎ ；ｆｅ ｏ ｔｔ ｔ ｉ ｏ ｏ ｌ
车头时距相对期望值 的离散程度 ； Ａ —— 自由行驶状态的车辆 到达率 ， 其决定负 指数分布形态． 假定 跟 驰 状 态 下 车头 时 距 服从 正 态 分 布 的理
由如 下 ：
（ ）在 跟驰 状态 下 ， １ 大多数 驾驶 员 能够很 好 地
平衡行车安全与效率之间的关系 ， 维持相对稳定的 车头时距 ， 而激进或保守型驾驶员 比例较小 ， 即极 小或极大车头时距发生的概率较小 ， 并且车头时距
距分布， 其相关参数具有明确 的物理意义． 在统计 意义 上， 正态分布中 是样本 的数学期望 ， 具体在 对车头时距 的描述 中表示大多数驾驶员期望维持
的稳 定 的车头 时 距． 统 计 意 义 上 ， 表 示 随机 变 在
量 与 数学 期 望 的偏 离 程 度 ， 对 车 头 时 距 的 描 述 在
还 是移 位负 指数 分 布 ， 只能 描 述 随 机 到 达 车 流． 都 爱 尔 朗分布 是较 为 常 用 的 描述 车头 时 距 分 布 概 率 的模 型 ， 但存 在 参数估 算 精度 低 的问题 ． Ｍ３模 型是 典 型 的二分 车 头时距 模 型 ， 基本 思想 是将 车 流分 其 为聚 集车 流和 自由车流 ， 分别 考 虑两类 车 流车 头时
６４ ３
西 南 交 通 大 学 学 报
— —
第４ ６卷
况 ， 其 取值 随 车头 时 距 单 调 递 减 ， 与 实 际情 况 但 这
正态分 布 的标 准 差 ， 现 了跟 驰 状 态 下 体
明显相悖 ， 可用移位负指数分布 （ 将负指数分布曲 线向右平移 ） 方法解决该问题． 但无论负指数分布
车头时距是前后两车通过车行道上某点的时
间差 ， 能够 反映 驾驶 员 的心 理 和 行 为 特 性 ， 过 研 通 究 其分 布规 律 ， 判断 道路交 通 状态并 对 通行 能力 进
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
力 ； 在辅助驾驶系统研究 中， 通过车头时距确定
关 键控 制参 数 ； 交 通 设施 布设 前 后 评 价 实施 在 效 果等 圳． 对 车 头 时距 分 布 特 性 的研 究 形 成 多种 分 布模 型 １其 中负指 数 分 布 用 于 车辆 随机 到 达情 ｍ． “适
个渐 变过 程 ， 这符 合正 态分 布 的基本 特征 ． （ ）利用 正态 分 布 描 述 跟 驰状 态 下 的车 头 时 ２
实 际 中的交通 流状 态很 复 杂 ， 以用 简 单 的分 难
布模型描述． 受二分车头时距分布思想 的启示 ， 本
文仍 将 车流 归结 为两 种状 态 ， 自由流状 态 和跟 驰 即
Ｍ ｉ ｅ Ｄｉｔｉ ｔｏ Ｍ ｏ ｅ ｆＶｅ ｉｌ ｅ ｄ ｙ ｘ ｄ ｓｒｂｕ ｉｎ ｄ ｌｏ ｈ ｃｅ Ｈ ａ ｗａ
Ｔ Ｏ Ｐ ｎ ｆ Ｗ ＮＧＤｉｎ ａ ， ．ⅣＳ ｅｇ Ａ ｅｇｅ ， Ａ ａ ｈ ｉ ｉ ， ｈｎ ，
（ ． Ｃ ｌ ｇ ｆＴ ａ ｓ ｏｔ ｉ ，Ｊ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ，Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ １０ ２ １ ｏ ｅ ｅ ｏ ｒｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ｉｎ ｎｖ ｓ ｙ ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２，Ｃ ｉａ ． Ｃ ｌ ｇ ｆ Ｃ ｖ ｎ ｉｅｒ ｇ ａ ｄ ｌ ａｏ ｌ ｅｉ ｈｎ ；２ ｏｅｅ ｏ ｉｌＥ ｇ ｅ ｎ ｎ ｌ ｉ ｎ ｉ
ａｇ ｒ ｈ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒｄ ｄ ｔ ．Ｔ ｅ ｌ ｏ ｔ ｍ ｓｎ ｈ ａ ｕ ｅ ａａ ｉ ｈ ｎ，ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｓａｉ ｉ ａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓ ｃ ｆｔ ｅ ｈ ｉ ｅ ｅ ｃ ｓ ｂ ｔ ｅ ｈ ｔ ｔ ｔ ｌｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓｏ ｈ ｆ ｓｃ ｉ ｉ
行分析 ， 在实际中有广泛的应用． 例如 ， 在无信号交 叉 口， 通过主路车头时距分布规律测算支路通行能
收稿 日期 ： ０ ０１ －３ ２ １ －１０ 基金项 目： 国家 自然科 学基金 资助项 目（０ ７ ０ ３ ７９ １５ ） 作者简介 ： 陶鹏飞（ ９４一）男 ， 士研究生 ， １８ ， 博 研究方 向为交通信息与控制 ， － ａ ： ｏｅｇ ｉ ｍ ｉ Ｃｒ Ｅｍ ｉｔ ｐｎ ｅ ｌａ ｆ ＠ｇ ａ ．Ｏ ｌ ｎ 通讯作者 ： 王殿海（ ９ ２ ， ， １６ 一） 男 教授 ， 士生导 师， 博 研究方 向为交通控制与交通流理论 ， — ａ ： ａｇ ｉ ｈｉ ｏ ｕ ｃ Ｅ ｍ ｉ ｗ ｎｄ ｎ ａ ｌ ａ ＠ｓｈ ．ｏ ｎ ｒ
ｔｏｄ ｖ ｇｓ ｔｓ ａ ｕｌ Ｔ ｅ ｄ ｌ ａａ ｅｅ ｅｅｄ ｔ ｍｉｅ ｙｅｐ ｃ ｔ ｎｍａｉ ｉ ｔ ｎ（ Ｍ） ｗ ｒ ｉ ｔ ｅ ｓ ｉ． ｈ ｅ ｐ ｒｍ ｔ ｗ ｒ ｅｅ ｎ ｄｂ ｘ ｅｔ ｉ ｘｍ ｚ ｉ Ｅ ｉ ｎ ａ ｗ ｂ ｔ ｍｏ ｓ ｒ ｒ ａｏ ａｏ
Ａ ｃｉ ｃ ｒ， ｈｊ ｎ ｎｖｒ ｔ，Ｈ ｎｚｏ １ ５ ， ｈｎ ） ｒｈｔ ｔ ｅ Ｚ ｅｉ ｇＵ ｉ ｓ ｙ ａｇｈｕ３ ０ ８ Ｃ ｉａ ｅｕ ａ ｅｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｆ ｒｄ ｓ ｒｂ ｎ ｈ ｉ ｒ ｕ ｉｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ｅ ｄ ａ ，ｄ ｖ ｎ ｅ ａ ｉｒ ｒ ｌ ｓｉ ｅ ｓｒ ｃ ： ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｄ ｓ ｉ ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ｆｈ ａ ｗ ｙ ｒ ｉ ｇ ｂ ｈ ｖｏ ｓ ａ ｅ ｃａ ｓ ｄ ｉ ｔｂ ｏ ｓｃ ｉ ｉ ｆ ｉ ｔ ａ － ｌ ｗ ｎ ｔ ｔ ａ ｄ ｆｅ ｒ ｉ ｇ ｓ ｔ ｙ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔ － ｕ ｄ ｔ ｅ ｒ ．Ａ ｔ ｒ ｎ ｌｓｓｏ ｅｒ ｎ ｏ ｃ ｒｆ ｌ ｉ ｇ ｓａｅ ｎ ｅ ｄ ｖ ｎ ｔ ｅ ｂ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｏｏ ｒ ｉ ａ ｈ ｗｏ ｆ ｉ ｈ ｏ ｙ ｆ ａｙ ｉ ｆｔ ｉ ｌ ｅ ａ ｈ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｆ ａｕ ｅ ，ａ ｍｉｅ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｈ ｔｃ ｎ ｄ ｓ ｒｂ ｈ ｅ ｄ ｙ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ｏ ｏｈ ｔ ｅ ｐ ｒ ｔ ｅ ｔ ｒ ｓ ｘ ｄ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｄ ｌ ｔ ａ ａ ｅ ｃ ｉ ｅ ｔ ｅ ｈ ａ ｗａ ｉｔ ｂ ｔ ｆ ｂ ｔ ｈ ｏ ｉ ｏ ｉ ｏ
的发生 概率 从相 对 稳 定 向两 个极 端 的变 化 过 程 是
一
距特性建立模型． Ｍ 模型仍未跳 出负指数分布 但 ３ 的范 畴 ， 际 交通 流不 一定 服从 负指 数分 布 ． 实 因此 ，
有必 要建 立新 的模 型 ， 对更 一般 情况 下 的车 头时距
分布 进行 研究 ．
ｄｓ ｂ ｔ ｎ，ａ ｄ Ｍ３ ｄｓｒ ｕｉｎ ｔｅ ｍｉｅ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ａ ｍｐｏ ｅ ｔｅ ｆｔ ｇ ａ ｃ ｒｃ ｆ ｉ ｒ ｕｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉｔ ｂ ｔ ， ｈ ｘ ｄ ｄｓｒ ｕｉ ｄ ｌｃ ｎ ｉ ｒｖ ｈ ｔ ｎ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｉ ｏ ｉ ｏ ｉｉ
Ｄ ：１．９ ９ ｊｉ ｎ０ ５ － ２ ．０ １０ ． １ ＯＩ ０ ３６ ／．ｓ ． ２ ８２ ４ ２ １ ． ０ ７ ｓ ７ ４
车 头 时 距 混 合 分 布 模 型
陶鹏 飞 王殿 海 ， 金 盛 ， ２
（ ．吉林大学交通 学院 ， １ 吉林 长春 １１ ２ ； ．浙江大学建筑工程 学院 ， ３０ ２ ２ ） 浙江 杭州 ３０ ５ ） １ ８
摘 要： 为描述 车头时距 分布特性 ， 于二分 车头时距 的基本思 想 ， 基 将行 驶车辆状 态分 为跟驰 状态 和 自由流状
态， 在分析其运行特 征的基 础上 ， 建立 了能 同时描述 这两类状态对应 的车头时距分 布特性 的混合 分布模 型． 应用
实测数据 ， 通过 Ｅ ｅｐ ｃ ｔ ｎｍ ｘｍ ｚｔ ｎ 算法确定模型 的相关参 数 ， Ｍ（ ｘｅｔ ｉ ａｉｉ ｉ ） ａｏ ａｏ 并结合 参数取值 分析 了路段 上 、 下游和 不 同车道 内车辆行驶统计 特征的差异性 ， 最后 ， 进行 了实 例验证． 究结 果表 明 ： 研 混合 分布模 型在实 验路段各 处
ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｎ ｌ ｏ ｄ ｉ ａ ｉｎ ． Ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｑ ａ ｅ ｔｓ ｉ ａｌ ａ ｓｔ ｔ ｓ ｒ ｕ ｏ ｏ ａ ｅ ｗｉ ｔ ｅ ｅ ａ ｉｅ ｘ ｏ ｅ ｔ ｌ ｉｔ ｂ ｔ ｎ， Ｅｒ ｎ ｔ ｈ ｎ ｇ ｔ ｅ ｐ ｎ ｎ ｉ ｄ ｓ ｕ ｉ ｈ ｖ ａ ｉ ｒ ｏ ｌ ｇ ａ
ｄ ｖ ｎ ｅ ａ ｉｒ ｉ －ｔｅ ｍ ｓ ｃ ｉｎ， ｄ ｗｎ ｔｅ ｍ ｓ ｃｉ ｎ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ａ ｅ ｗｅｅ ｎ ｌｚ ｄ ｎ ｉ ｒ ｉ ｇ ｂ ｈ ｖｏ ｓ ｎ ｕｐ ｓｒ ａ ｅｔ ｏ ｏ ｓｒ ａ ｅ ｔｏ ａ ｄ ｉｆ ｅ ｔ ｌ ｎ ｓ ｅ ｒ ａ ａ ｙ ｅ ａ ｄ
西
南
交
通
大 学
学
报
Ｖｏ． ６ Ｎｏ ４ １４ ． Ａｕ ．２ １ ｇ ０ １
Ｊ ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ Ｔ Ｏ ＯＵ ＨＷ Ｅ Ｔ ＪＡＯＴ Ｓ Ｉ ＯＮＧ ＵＮＩ ＶＥＲ Ｉ Ｙ ＳＴ
文章编号 ： ２ ８２ ２ （０ １ ０ －６ ３０ ０５ －７４ ２ １ ）４０ ３ －６
ｖ ｒ ｅ ｈｏ ｇ ａｅ ｓ ｄ ． Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔａ ｈ ｘ ｄ ｄｓｒ ｕｉｎ ｍｏ ｅ ａ ａｓ ｔｅ ｃ ｉ ｅ ｆ ｄ ｔｒｕ ｈ ａ ｃ ｓ ｔ ｙ ｉ ｉ ｕ ｈ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｍｉｅ ｉｔ ｂ ｔ ｄ ｌｃ ｎ ｐ ｓ ｈ ｈ— ｓ ｉ ｏ
均可通过卡方检验 ； 与负指数分布 、 爱尔朗分布和 Ｍ 分布相 比， 分布模 型对车头 时距分布情 况的拟合精 度 ３ 混合 平均提高 １％ 以上 ， ０ 且对快速路入 口匝道通行能力 的计算 结果 与实测值较为接近．
关键词 ：车头时距 ； 分布模型 ； 跟驰 ； 自由流状 态 中图分类号 ：１ ９ ３ １ ４ 文献标志码 ： Ａ
流 － 状态 ， １３ ２ １ ３ 通过对 两种状态下 车头时距分 布特 性的分析 ， 提出混合车头时距分布模型．
１ 模
型
中， 表示数据整体相对驾驶员期望车头时距的离散
程 度．
１１ 模 型 建立 ． 跟 驰状 态 与 自由流 状 态 的 车 头 时距 数 据 性 质
（ ）正态分布形式简单 ， ３ 便于处理． １２ 参数估算方法 ． 对于混合分 布中参数 、 、 、 直接应用极 Ａ ／ ， ｘ 大似然估计方法的计算复杂度 高， 不易求解 ， 故用 Ｅ ｅｐｃｔｎｍ ｘ ｚｔｎ 算 法进 行估 计 ． Ｍ 方 Ｍ（ｘｅａｉ ａｉ ａｉ ） ｏ ｍｉ ｏ Ｅ 法简化了极大似然估计 的计算 ， 其最大的优点是简 单 和稳定 ¨ ． 对于混合分布 的样本总体 ， ０ 记 为式（ ） １ 相关
ｓ ｌｔ ｎ ｂ ｒ ｈ ｎ １ ％ ，ａ ｄ ｏ ｔ ｉ ｒ ｌｓ ｅ ｕ ｔｔ ｈ ａ ｕ ｅ ａａ ｉ ａｃ ｌｔ ｇ ｔ ｅ ｉ ａ ｉ ｙ ｍｏ ｅ ｔ ａ ０ ｍｕ ｏ ｎ ｂ ａｎ ａ ｍｏ ｅ ｃ ｏ ｅ ｒ ｓ ｌ ｏ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｄ ｔ ｎ ｃ ｌ ｕａ ｉ ｈ ｎ ｔ ｆ ｃ ｃ ｐ ｃｔ ｆａ ｘ ｒｓ ｗａ ｎ ｒ ｍｐ ｒ ｆ ａ ａ ｉ ｏ ｎ ｅ ｐ ｅ ｓ ｙ ｏ —ａ ． ａｉ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ：ｈ ａ ｗ ｙ ｉ ｒ ｕｉ ｎ ｍｏ ｅ ；ｃ ｒｆ ｌ ｗｉ ｇ ｒ ｅ ｆ ｗ ｓａｅ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｄ ａ ；ｄ ｓ ｂ ｔ ｄ ｌ ａ —ｏｌ ｎ ；ｆｅ ｏ ｔｔ ｔ ｉ ｏ ｏ ｌ
车头时距相对期望值 的离散程度 ； Ａ —— 自由行驶状态的车辆 到达率 ， 其决定负 指数分布形态． 假定 跟 驰 状 态 下 车头 时 距 服从 正 态 分 布 的理
由如 下 ：
（ ）在 跟驰 状态 下 ， １ 大多数 驾驶 员 能够很 好 地
平衡行车安全与效率之间的关系 ， 维持相对稳定的 车头时距 ， 而激进或保守型驾驶员 比例较小 ， 即极 小或极大车头时距发生的概率较小 ， 并且车头时距
距分布， 其相关参数具有明确 的物理意义． 在统计 意义 上， 正态分布中 是样本 的数学期望 ， 具体在 对车头时距 的描述 中表示大多数驾驶员期望维持
的稳 定 的车头 时 距． 统 计 意 义 上 ， 表 示 随机 变 在
量 与 数学 期 望 的偏 离 程 度 ， 对 车 头 时 距 的 描 述 在
还 是移 位负 指数 分 布 ， 只能 描 述 随 机 到 达 车 流． 都 爱 尔 朗分布 是较 为 常 用 的 描述 车头 时 距 分 布 概 率 的模 型 ， 但存 在 参数估 算 精度 低 的问题 ． Ｍ３模 型是 典 型 的二分 车 头时距 模 型 ， 基本 思想 是将 车 流分 其 为聚 集车 流和 自由车流 ， 分别 考 虑两类 车 流车 头时
６４ ３
西 南 交 通 大 学 学 报
— —
第４ ６卷
况 ， 其 取值 随 车头 时 距 单 调 递 减 ， 与 实 际情 况 但 这
正态分 布 的标 准 差 ， 现 了跟 驰 状 态 下 体
明显相悖 ， 可用移位负指数分布 （ 将负指数分布曲 线向右平移 ） 方法解决该问题． 但无论负指数分布
车头时距是前后两车通过车行道上某点的时
间差 ， 能够 反映 驾驶 员 的心 理 和 行 为 特 性 ， 过 研 通 究 其分 布规 律 ， 判断 道路交 通 状态并 对 通行 能力 进
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
力 ； 在辅助驾驶系统研究 中， 通过车头时距确定
关 键控 制参 数 ； 交 通 设施 布设 前 后 评 价 实施 在 效 果等 圳． 对 车 头 时距 分 布 特 性 的研 究 形 成 多种 分 布模 型 １其 中负指 数 分 布 用 于 车辆 随机 到 达情 ｍ． “适
个渐 变过 程 ， 这符 合正 态分 布 的基本 特征 ． （ ）利用 正态 分 布 描 述 跟 驰状 态 下 的车 头 时 ２
实 际 中的交通 流状 态很 复 杂 ， 以用 简 单 的分 难
布模型描述． 受二分车头时距分布思想 的启示 ， 本
文仍 将 车流 归结 为两 种状 态 ， 自由流状 态 和跟 驰 即
Ｍ ｉ ｅ Ｄｉｔｉ ｔｏ Ｍ ｏ ｅ ｆＶｅ ｉｌ ｅ ｄ ｙ ｘ ｄ ｓｒｂｕ ｉｎ ｄ ｌｏ ｈ ｃｅ Ｈ ａ ｗａ
Ｔ Ｏ Ｐ ｎ ｆ Ｗ ＮＧＤｉｎ ａ ， ．ⅣＳ ｅｇ Ａ ｅｇｅ ， Ａ ａ ｈ ｉ ｉ ， ｈｎ ，
（ ． Ｃ ｌ ｇ ｆＴ ａ ｓ ｏｔ ｉ ，Ｊ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ，Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ １０ ２ １ ｏ ｅ ｅ ｏ ｒｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ｉｎ ｎｖ ｓ ｙ ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２，Ｃ ｉａ ． Ｃ ｌ ｇ ｆ Ｃ ｖ ｎ ｉｅｒ ｇ ａ ｄ ｌ ａｏ ｌ ｅｉ ｈｎ ；２ ｏｅｅ ｏ ｉｌＥ ｇ ｅ ｎ ｎ ｌ ｉ ｎ ｉ
ａｇ ｒ ｈ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒｄ ｄ ｔ ．Ｔ ｅ ｌ ｏ ｔ ｍ ｓｎ ｈ ａ ｕ ｅ ａａ ｉ ｈ ｎ，ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｓａｉ ｉ ａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓ ｃ ｆｔ ｅ ｈ ｉ ｅ ｅ ｃ ｓ ｂ ｔ ｅ ｈ ｔ ｔ ｔ ｌｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓｏ ｈ ｆ ｓｃ ｉ ｉ
行分析 ， 在实际中有广泛的应用． 例如 ， 在无信号交 叉 口， 通过主路车头时距分布规律测算支路通行能
收稿 日期 ： ０ ０１ －３ ２ １ －１０ 基金项 目： 国家 自然科 学基金 资助项 目（０ ７ ０ ３ ７９ １５ ） 作者简介 ： 陶鹏飞（ ９４一）男 ， 士研究生 ， １８ ， 博 研究方 向为交通信息与控制 ， － ａ ： ｏｅｇ ｉ ｍ ｉ Ｃｒ Ｅｍ ｉｔ ｐｎ ｅ ｌａ ｆ ＠ｇ ａ ．Ｏ ｌ ｎ 通讯作者 ： 王殿海（ ９ ２ ， ， １６ 一） 男 教授 ， 士生导 师， 博 研究方 向为交通控制与交通流理论 ， — ａ ： ａｇ ｉ ｈｉ ｏ ｕ ｃ Ｅ ｍ ｉ ｗ ｎｄ ｎ ａ ｌ ａ ＠ｓｈ ．ｏ ｎ ｒ
ｔｏｄ ｖ ｇｓ ｔｓ ａ ｕｌ Ｔ ｅ ｄ ｌ ａａ ｅｅ ｅｅｄ ｔ ｍｉｅ ｙｅｐ ｃ ｔ ｎｍａｉ ｉ ｔ ｎ（ Ｍ） ｗ ｒ ｉ ｔ ｅ ｓ ｉ． ｈ ｅ ｐ ｒｍ ｔ ｗ ｒ ｅｅ ｎ ｄｂ ｘ ｅｔ ｉ ｘｍ ｚ ｉ Ｅ ｉ ｎ ａ ｗ ｂ ｔ ｍｏ ｓ ｒ ｒ ａｏ ａｏ
Ａ ｃｉ ｃ ｒ， ｈｊ ｎ ｎｖｒ ｔ，Ｈ ｎｚｏ １ ５ ， ｈｎ ） ｒｈｔ ｔ ｅ Ｚ ｅｉ ｇＵ ｉ ｓ ｙ ａｇｈｕ３ ０ ８ Ｃ ｉａ ｅｕ ａ ｅｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｆ ｒｄ ｓ ｒｂ ｎ ｈ ｉ ｒ ｕ ｉｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ｅ ｄ ａ ，ｄ ｖ ｎ ｅ ａ ｉｒ ｒ ｌ ｓｉ ｅ ｓｒ ｃ ： ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｄ ｓ ｉ ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ｆｈ ａ ｗ ｙ ｒ ｉ ｇ ｂ ｈ ｖｏ ｓ ａ ｅ ｃａ ｓ ｄ ｉ ｔｂ ｏ ｓｃ ｉ ｉ ｆ ｉ ｔ ａ － ｌ ｗ ｎ ｔ ｔ ａ ｄ ｆｅ ｒ ｉ ｇ ｓ ｔ ｙ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔ － ｕ ｄ ｔ ｅ ｒ ．Ａ ｔ ｒ ｎ ｌｓｓｏ ｅｒ ｎ ｏ ｃ ｒｆ ｌ ｉ ｇ ｓａｅ ｎ ｅ ｄ ｖ ｎ ｔ ｅ ｂ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｏｏ ｒ ｉ ａ ｈ ｗｏ ｆ ｉ ｈ ｏ ｙ ｆ ａｙ ｉ ｆｔ ｉ ｌ ｅ ａ ｈ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｆ ａｕ ｅ ，ａ ｍｉｅ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｈ ｔｃ ｎ ｄ ｓ ｒｂ ｈ ｅ ｄ ｙ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ｏ ｏｈ ｔ ｅ ｐ ｒ ｔ ｅ ｔ ｒ ｓ ｘ ｄ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｄ ｌ ｔ ａ ａ ｅ ｃ ｉ ｅ ｔ ｅ ｈ ａ ｗａ ｉｔ ｂ ｔ ｆ ｂ ｔ ｈ ｏ ｉ ｏ ｉ ｏ
的发生 概率 从相 对 稳 定 向两 个极 端 的变 化 过 程 是
一
距特性建立模型． Ｍ 模型仍未跳 出负指数分布 但 ３ 的范 畴 ， 际 交通 流不 一定 服从 负指 数分 布 ． 实 因此 ，
有必 要建 立新 的模 型 ， 对更 一般 情况 下 的车 头时距
分布 进行 研究 ．
ｄｓ ｂ ｔ ｎ，ａ ｄ Ｍ３ ｄｓｒ ｕｉｎ ｔｅ ｍｉｅ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ａ ｍｐｏ ｅ ｔｅ ｆｔ ｇ ａ ｃ ｒｃ ｆ ｉ ｒ ｕｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉｔ ｂ ｔ ， ｈ ｘ ｄ ｄｓｒ ｕｉ ｄ ｌｃ ｎ ｉ ｒｖ ｈ ｔ ｎ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｉ ｏ ｉ ｏ ｉｉ
Ｄ ：１．９ ９ ｊｉ ｎ０ ５ － ２ ．０ １０ ． １ ＯＩ ０ ３６ ／．ｓ ． ２ ８２ ４ ２ １ ． ０ ７ ｓ ７ ４
车 头 时 距 混 合 分 布 模 型
陶鹏 飞 王殿 海 ， 金 盛 ， ２
（ ．吉林大学交通 学院 ， １ 吉林 长春 １１ ２ ； ．浙江大学建筑工程 学院 ， ３０ ２ ２ ） 浙江 杭州 ３０ ５ ） １ ８
摘 要： 为描述 车头时距 分布特性 ， 于二分 车头时距 的基本思 想 ， 基 将行 驶车辆状 态分 为跟驰 状态 和 自由流状
态， 在分析其运行特 征的基 础上 ， 建立 了能 同时描述 这两类状态对应 的车头时距分 布特性 的混合 分布模 型． 应用
实测数据 ， 通过 Ｅ ｅｐ ｃ ｔ ｎｍ ｘｍ ｚｔ ｎ 算法确定模型 的相关参 数 ， Ｍ（ ｘｅｔ ｉ ａｉｉ ｉ ） ａｏ ａｏ 并结合 参数取值 分析 了路段 上 、 下游和 不 同车道 内车辆行驶统计 特征的差异性 ， 最后 ， 进行 了实 例验证． 究结 果表 明 ： 研 混合 分布模 型在实 验路段各 处
ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｎ ｌ ｏ ｄ ｉ ａ ｉｎ ． Ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｑ ａ ｅ ｔｓ ｉ ａｌ ａ ｓｔ ｔ ｓ ｒ ｕ ｏ ｏ ａ ｅ ｗｉ ｔ ｅ ｅ ａ ｉｅ ｘ ｏ ｅ ｔ ｌ ｉｔ ｂ ｔ ｎ， Ｅｒ ｎ ｔ ｈ ｎ ｇ ｔ ｅ ｐ ｎ ｎ ｉ ｄ ｓ ｕ ｉ ｈ ｖ ａ ｉ ｒ ｏ ｌ ｇ ａ
ｄ ｖ ｎ ｅ ａ ｉｒ ｉ －ｔｅ ｍ ｓ ｃ ｉｎ， ｄ ｗｎ ｔｅ ｍ ｓ ｃｉ ｎ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ａ ｅ ｗｅｅ ｎ ｌｚ ｄ ｎ ｉ ｒ ｉ ｇ ｂ ｈ ｖｏ ｓ ｎ ｕｐ ｓｒ ａ ｅｔ ｏ ｏ ｓｒ ａ ｅ ｔｏ ａ ｄ ｉｆ ｅ ｔ ｌ ｎ ｓ ｅ ｒ ａ ａ ｙ ｅ ａ ｄ