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一种弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法、存储介质及装置

来源：花匠小妙招时间：2026-02-21 11:05

摘要：本发明涉及一种弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法、存储介质及装置。该方法首先获取弯曲双车道的道路几何信息、前方车辆信息和邻近车道车辆信息；其次，获取同车道跟驰车辆之间的第一弯道相对距离和异车道跟驰车辆之间的第二弯道相对距离；再次，利用优化速度函数分别计算第一优化速度和第二优化速度；最后利用弯曲双车道车辆跟驰模型计算内侧车道车辆的弯道行驶加速度，模拟车辆跟驰行为，弯曲双车道车辆跟驰模型与驾驶员对内侧前方车辆的关注度有关。与现有技术相比，本发明具有充分考虑智能网联车辆和弯曲双车道的驾驶环境特征、提高车辆跟驰模型对不同交通态势的适应性...

主分类号：

G08G1/01(2006.01)(道路车辆的交通控制系统)

权利要求：

1.一种弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，获取弯曲双车道的道路几何信息、前方车辆信息和邻近车道车辆信息，所述道路几何信息包括弯道转弯半径、车道宽度和道路摩擦系数，所述弯道转弯半径包括内侧车道转弯半径，所述前方车辆信息包括同车道跟驰车辆之间的第一弯道相对角度，所述邻近车道车辆信息包括异车道跟驰车辆之间的第二弯道相对角度； S2，基于所述内侧车道转弯半径和所述第一弯道相对角度，获取第一弯道相对距离，基于所述车道宽度和所述第二弯道相对角度，获取第二弯道相对距离； S3，基于所述第一弯道相对距离、所述第二弯道相对距离、所述道路摩擦系数、所述弯道转弯半径和弯道行驶安全系数，利用优化速度函数，分别计算第一优化速度和第二优化速度，其中，弯道行驶安全系数是预先设置的； S4，基于所述第一优化速度和所述第二优化速度，利用弯曲双车道车辆跟驰模型计算内侧车道车辆的弯道行驶加速度，模拟车辆跟驰行为，所述弯曲双车道车辆跟驰模型与驾驶员对内侧前方车辆的关注度有关。 2.根据权利要求1所述的弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法，其特征在于，所述弯曲双车道车辆跟驰模型的表达式为：式中，an(t)表示第n辆车在t时刻的加速度；r表示内侧车道转弯半径，L表示车道宽度；V(•)表示优化速度函数，Δθn,n+1(t)表示第一弯道相对角度，Δθn,m(t)表示第二弯道相对角度，θn(t)表示第n辆车在弯道处的圆心角，n+1表示与第n辆车同车道的跟驰车辆序号，m表示与第n辆车异车道的跟驰车辆序号；α表示驾驶员敏感系数，p表示驾驶员对内侧前方车辆的关注度，γ表示驾驶员对速度变化敏感性系数，α、p、γ均为预先设置的参数。 3.根据权利要求2所述的弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法，其特征在于，所述驾驶员对内侧前方车辆的关注度的最小取值为0，最大取值为1。 4.根据权利要求1所述的弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法，其特征在于，所述优化速度函数的表达式为：式中，r表示内侧车道转弯半径，s表示第一弯道相对距离或第二弯道相对距离；k表示弯道行驶安全系数，μ表示道路摩擦系数，g表示重力加速度，sc表示安全距离；sc、k、μ、g均为预先设置的参数。 5.根据权利要求1所述的弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法，其特征在于，所述第一弯道相对距离的表达式为： s1＝r·Δθn,n+1(t) 式中，s1表示第一弯道相对距离，r表示内侧车道转弯半径，Δθn,n+1(t)表示第一弯道相对角度。 6.根据权利要求1所述的弯曲双车道车辆跟驰行为模拟方法，其特征在于，所述第二弯道相对距离的表达式为： s2＝(r+L)·Δθn,m(t) 式中，s2表示第二弯道相对距离，r表示内侧车道转弯半径，L表示车道宽度，Δθn,m(t)表示第二弯道相对角度。 7.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-6中任一所述的方法。 8.一种弯曲双车道车辆跟驰行为模拟装置，其特征在于，所述装置包括信息获取模块、弯道相对距离获取模块、优化速度获取模块和弯道行驶加速度获取模块，所述信息获取模块用于获取弯曲双车道的道路几何信息、前方车辆信息和邻近车道车辆信息，并将获取弯曲双车道信息发送至所述弯道相对距离获取模块、所述优化速度获取模块和所述弯道行驶加速度获取模块，所述道路几何信息包括弯道转弯半径、车道宽度和道路摩擦系数，所述弯道转弯半径包括内侧车道转弯半径，所述前方车辆信息包括同车道跟驰车辆之间的第一弯道相对角度，所述邻近车道车辆信息包括异车道跟驰车辆之间的第二弯道相对角度；所述弯道相对距离获取模块用于接收所述弯曲双车道信息，基于所述内侧车道转弯半径和所述第一弯道相对角度获取第一弯道相对距离，并基于所述车道宽度和所述第二弯道相对角度获取第二弯道相对距离，同时将所述第一弯道相对距离和所述第二弯道相对距离发送至所述优化速度获取模块；所述优化速度获取模块用于接收所述弯曲双车道信息和相对距离信息，基于所述第一弯道相对距离、所述第二弯道相对距离、所述道路摩擦系数、所述弯道转弯半径和预先设置的弯道行驶安全系数，利用优化速度函数，分别计算第一优化速度和第二优化速度，同时将所述第一优化速度和所述第二优化速度发送至所述弯道行驶加速度获取模块；所述弯道行驶加速度获取模块用于接收所述弯曲双车道信息和优化速度信息，基于所述第一优化速度和所述第二优化速度，利用弯曲双车道车辆跟驰模型计算弯道行驶加速度，模拟车辆跟驰行为，所述弯曲双车道车辆跟驰模型与驾驶员对内侧前方车辆的关注度有关。 9.根据权利要求8所述的弯曲双车道车辆跟驰行为模拟装置，其特征在于，所述弯曲双车道车辆跟驰模型的表达式为：式中，an(t)表示第n辆车在t时刻的加速度；r表示内侧车道转弯半径，L表示车道宽度；V(·)表示优化速度函数，Δθn,n+1(t)表示第一弯道相对角度，Δθn,m(t)表示第二弯道相对角度，θn(t)表示第n辆车在弯道处的圆心角，n+1表示与第n辆车同车道的跟驰车辆序号，m表示与第n辆车异车道的跟驰车辆序号；α表示驾驶员敏感系数，p表示驾驶员对内侧前方车辆的关注度，γ表示驾驶员对速度变化敏感性系数，α、p、γ均为预先设置的参数。 10.根据权利要求9所述的弯曲双车道车辆跟驰行为模拟装置，其特征在于，所述驾驶员对内侧前方车辆的关注度的最小取值为0，最大取值为1。