基于混合车队换道频率认知的交织区道路容量贝叶斯推断方法

来源：中国血液净化杂志2025年第2期北京时间：

作者：彭佳力, 上官伟, 陈俊杰, 柴琳果, 彭聪

单位：1. 北京交通大学　自动化与智能学院，北京　100044","2. 北京交通大学　先进轨道交通自主运行全国重点实验室，北京　100044

摘要：<p>高速公路交织区域因其复杂的车辆动态微观行为，使得道路容量难以估计和预测，因此基于多车车队和单个车辆共同组成的混合车队，研究了其换道频率认知的道路容量贝叶斯推断方法，旨在量化车辆频繁的换道行为对交通流的干扰及其对道路容量的影响。首先提出了基于上下游环形检测器数据的车队识别方法，并基于车队比例对交通流量的计算方法进行了建模。接着通过分析交织区域的真实数据集，发现随着换道频率的增加，车队间、车队内和单车的平均车头时距会相应波动，于是提出了换道系数异方差正态分布的随机模型，其中均值和标准差分别随平均车头时距呈多项式衰减，并借助贝叶斯推断和马尔可夫链蒙特卡洛技术推导了模型参数的后验分布，进而估计了交织区域道路容量。研究结果表明：换道频率显著影响车头时距和道路容量，低换道频率有助于提高道路吞吐量，部分路段在换道频率减小33.3%时，道路容量能够提高85.7%。该方法能够提供基于概率推断的交通流调控新策略，尤其在未来智能网联汽车的支持下，能够对高速公路交织区域的交通效率进行定量地优化。</p>

关键词：交通工程,道路容量估计,贝叶斯推断,混合车队换道,交织区域