Risk Modeling and Quantification of a Platoon in Mixed Traffic Based on the Mass-Spring-Damper Model
Notice bibliographique
Résumé
Connected and automated vehicle (CAV) technologies have great potential to improve road safety. However, an emerging type of mixed traffic flow with human-driven vehicles (HDVs) and CAVs has also arisen in recent years. To improve the overall safety of this mixed traffic flow, a novel car-following model is proposed to control the driving behaviors of the above two types of vehicles in a platoon from the perspective of a mechanical system, mass-spring-damper (MSD) system. Furthermore, a quantitative index is proposed by incorporating the psychological field theory into the MSD model. The errors of spacing and speed in the car-following processes can be expressed as the accumulation of the virtual total energy, and the magnitude of the energy is used to reflect the danger level of vehicles in the mixed platoon. At the same time, the optimization model of minimum total energy is solved under the constraints of vehicle dynamics and the mechanical characteristics of the MSD system, and the optimal solutions are used as the parameters of the MSD car-following model. Finally, a mixed platoon composed of 3 CAVs and 2 HDVs without performing lane changing is tested using the driver-in-the-loop test platform. The test results show that, in the mixed platoon, CAVs can optimally adjust the intervehicle spacing by making full use of the braking distance, which also provides sufficient reaction time for the driver of HDV to avoid rear-end collisions. Furthermore, in the early stage of the emergency braking, the spacing error is the dominant factor influencing the car-following behaviors, but in the later stage of emergency braking, the speed error becomes the decisive factor of the car-following behaviors. These results indicate that the proposed car-following model and quantitative index are of great significance for improving the overall safety of the mixed traffic flow with CAVs and HDVs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».