蔣婷+李志晗

摘 要：交通擁堵問題日益嚴(yán)峻，無人駕駛汽車已經(jīng)被提議作為一個解決方案來提高道路通行能力。文章對城市交通效率的影響因素進(jìn)行分析，就無人駕駛汽車的特征優(yōu)勢來進(jìn)行研究，探尋無人車對交通流的影響。

關(guān)鍵詞：交通擁堵；無人駕駛汽車；道路通行能力；交通流量

前言

交通擁堵問題已愈發(fā)嚴(yán)峻。城市交通效率及其影響因素的分析，不僅是城市道路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計的重要基礎(chǔ)，也決定了城市道路建設(shè)規(guī)模、形式以及公路建設(shè)。項(xiàng)目可行性研究是城市道路建設(shè)的一個重要前提，和其他方面的評價提供科學(xué)的理論。

無人車中設(shè)置有車載傳感器，用于感知并采集無人車周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)，車載傳感器可以包括攝像頭、激光雷達(dá)和全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）傳感器等。智能處理模塊用于確定并控制無人車的運(yùn)行參數(shù)如轉(zhuǎn)向參數(shù)和/或速度參數(shù)等，以使無人車能夠安全且可靠地在道路上行駛，智能處理模塊可以包括決策模塊和控制模塊等。

具體的，可以獲取無人車中攝像頭采集的視頻圖像數(shù)據(jù)，激光雷達(dá)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，GPS傳感器采集的位置數(shù)據(jù)等，并且可以獲取無人車中決策模塊輸出的轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)和/或速度數(shù)據(jù)以及控制模塊輸出的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)等。

在許多地區(qū)，交通容量受到道路條數(shù)和許多其他原因的限制，是十分有限的。無人駕駛汽車可以自動駕駛，不需要人工控制。這種車已經(jīng)被提議作為一個解決方案來提高道路通行能力。無人駕駛汽車可以減小車輛間距，同時十分安全，減少交通事故的發(fā)生，從而增加道路容量。

1 影響因素分析

為了得到線路數(shù)量，峰值容量和無人駕駛車輛所占的百分比對機(jī)動車道設(shè)計通行能力的影響，我們分別對這三個因素進(jìn)行分析，以得到其對應(yīng)關(guān)系。由于無人駕駛汽車沒有駕駛員，因此在遇到緊急情況時，駕駛員的反應(yīng)時間則近似等于零；同時查閱大量資料得到無人駕駛汽車在道路上行駛時，它的平均車速比一般有人駕駛汽車快。因此，當(dāng)無人駕駛車輛所占百分比提高時，道路可通行能力就會增大。與此同時，顯而易見的是當(dāng)?shù)缆肪€路數(shù)量增加時，道路可通行能力同樣會增加。除這兩個因素以外，我們還將該條道路是否有交叉口作為一個影響因素，當(dāng)有交叉口時，道路通行能力就會降低。

車流量不僅僅取決于道路通行能力，還與其他因素有關(guān)，因此我們選取了道路所處的地理位置、路網(wǎng)密度、地區(qū)車輛擁有量、道路服務(wù)等級和通行時段這五個因素進(jìn)行進(jìn)一步分析。處于城鎮(zhèn)的道路車流量相對會大一些，如果該道路所在位置的路網(wǎng)密度較大，那么它的車流量也會更大。一個地區(qū)車輛擁有量較高，道路的車流量也會相對提高。服務(wù)水平比較高以及出行高峰時段，該路段的車流量也會較大。

3 對不同路段引入無人車的分析

進(jìn)行研究后得出對于不同的區(qū)域，特別是道路路網(wǎng)密度不同的區(qū)域，有不同的解決方案。首先，影響道路通行能力有幾大因素，但是考慮到在現(xiàn)有道路情況下，不對道路做根本性改變的情況下，無人車的加入及占比會對道路的通行能力有著顯著的影響作用。

在研究中，首先，在非常暢通的路段，當(dāng)無人車的百分比小于54%時，隨著無人車百分比的增加，道路的通行能力的增大速率減緩，但當(dāng)無人車占比超過該點(diǎn)時，道路的通行能力增大速度變快，同時考慮到無人車的造價問題，說明該類型道路不適用于投入無人車。其次，在一般暢通路段，當(dāng)無人車百分比在40%時，無人車對道路的通行能力影響最大，并在以后趨于平緩，對于類似路段，建議引入無人車緩解交通壓力。最后一種情況則是在最易發(fā)生擁堵的路段，當(dāng)無人車百分比為45%時，路段通行能力達(dá)到最大，但在之后路段通行能力略有下降，我們認(rèn)為這是由于道路最大通行量限制了車流量的增大，針對該類路段，建議開設(shè)無人車道倆減緩交通壓力。

通過將擁堵路段與實(shí)際地圖作對照，發(fā)現(xiàn)車流量最大的路段普遍集中于城鎮(zhèn)中心，特別是周邊道路密度大且主干道的交叉路口處。在這些地方對無人車開設(shè)道路能夠顯著疏緩交通壓力。

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作者簡介：蔣婷（1995，09-），女，漢族，浙江紹興，本科，學(xué)生，重慶郵電大學(xué)，研究方向：自動化。