基于双曲正切函数的小客车换道轨迹模型

潘兵宏，王 烨

(1.长安大学 公路学院，陕西 西安 710064；2.长安大学 特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西 西安 710064)

车辆的跟驰(car following)行为和换道(lane changing)行为是汽车行驶过程中的两项最基本的驾驶行为[1]，分别控制着车辆行驶过程中的纵向和侧向运动.经过60多年的发展，跟驰行为取得了许多有重要意义的研究成果并被广泛应用.相对于跟驰行为，换道行为过程更加复杂，受制于数据采集技术的限制，因此关于换道行为的研究成果较少，且难以广泛应用[2].传统的换道模型主要关注驾驶员的换道意图识别，车道选择行为、间隙可接受判别和加减速行为.袁伟等[3]通过实际道路驾驶试验建立了基于多证据理论确认识别框架，侯海晶[4]基于混合高斯马尔可夫模型和支持向量机建立了驾驶人换道意图识别模型对驾驶人的换道意图进行识别.聂建强[5]采用深度前馈神经网络集成方法对目标选择问题和间隙可接受判别问题进行建模分析，预测高速公路自主性换道的纵向加速度.

除此之外，近年来一些学者提出了基于最小安全距离和碰撞条件的安全换道模型和基于MATLAB等仿真软件的元胞自动机模型[6-7].杨刚[8]通过建立车辆安全距离模型实现对车辆轨迹的约束，并通过MATLAB和CarSim联合仿真平台进一步证明了控制策略的有效性.李珣等[9]建立了基于元胞自动机模型的协同换道规则模型，研究了车路协同环境下车辆换道行为.

随着数据采集技术的不断进步……