基于梯度提升决策树的高速公路交织区汇入位置模型

来源：交通运输系统工程与信息杂志2018年第3期北京时间：

作者：李根，孙璐

单位：1. 东南大学 交通学院，南京 210096；2. 美国天主教大学 土木工程系，华盛顿 20064，美国

摘要：匝道车辆的汇入行为对高速公路交织区的通行能力有重要的影响，汇入位置是汇入行为中最重要的行为参数之一.本文利用梯度提升决策树(GBDT)建立了一个车辆汇入位置模型并对各变量进行了分析.考虑到汇入行为是一个二维驾驶行为，我们在模型中引入了车辆进入辅助车道时的初始横向位置这一变量.利用NGSIM中的车辆轨迹数据对模型进行训练，并与Lognormal 进行对比.结果表明，GBDT模型在AIC，BIC 和R2这3个指标上均大幅优于Lognormal模型.最后，本文对解释变量的重要性和其偏效应进行了分析，其中初始横向位置的重要性最高；敏感性分析表明，GBDT模型能够深度挖掘汇入位置与变量之间隐藏的非线性关系.

关键词：公路运输,交织区,梯度提升决策树,汇入位置,初始横向位置