无信号交叉口过街行人与司机演化博弈行为研究

雷爱国,胡启洲,李慧慧,林娟娟

(南京理工大学 自动化学院,江苏 南京 210094)

我国经济迅速发展,城市化进程加快,机动车和过街行人为争抢资源冲突日益增多[1]。2014～2016年,我国发生在斑马线上的交通事故造成3 898人死亡,司机未按规定让行导致的事故占总量的90%。对无信号交叉口安全重视不足,导致行人交通事故死亡人数多,约占死亡事故总数的22%[2,3]。在无信号交叉口处的行人安全过街问题亟待解决。

应用博弈论解决交通问题,目前国内外已有较多研究。Wardrop[4]第1个将博弈理论引入交通路径分配,奠定了博弈论在交通问题领域的基础。刘光杰等[5]引入不确定性理论应用于两群体零和博弈过程。为解决支付值不确定问题,陈洪转等[6]做出不确定性下多矩阵博弈求解算法,用于计算重复博弈所产生的支付值的多元性。对于行人过街问题,覃鹏等[7]只从信号交叉口对行人和司机的博弈进行分析,黄选伟等[8]从驾驶员角度出发,建立司机与过街行人的博弈模型,得出司机的最优决策。Brigitte等[9]认为交通环境对行人过街安全问题影响较大,在无信号控制时行人等待极限阈值约为45 s[10]。研究显示,缩短行人等候时间,可降低行人过马路风险[11]。苑红伟等[12]用博弈论研究无信号交叉口行人过街问题,仅仅对过街行人的行为延误定量分析,没有分析司机对过街行人行为的影响。上述文献从行人角度或驾驶员单一角度出发研究有信号交叉口的情况,本文研究在无信号交叉口过街行人和驾驶员2个群体之间的博弈模型。……