融合路段与视野信息的小客车速度分布模型
来源：中国血液净化杂志2025年第9期北京时间：
作者：高健强, 陈雨人, 余博, 任蔚溪, 陈修和
单位：1. 同济大学 交通学院, 上海 201804;2. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室, 上海 201804;3. 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司, 安徽 合肥 230088"],"fundList_en":["National Key R & D Program of China (2023YFE0202400); Natural Science Foundation of Shanghai (22ZR1466000)
摘要：为确保复杂线形组合路段车辆行驶安全，针对当前公路线形信息量化表达不足，以及路段几何线形与驾驶人视觉线形对小客车行驶速度耦合影响考虑不充分的问题，提出基于数据驱动的高速公路小客车行驶速度分布预测模型。基于八自由度驾驶模拟器和高精度眼动仪开展试验，采集38名驾驶人在106个山区高速公路典型路段的小客车行驶速度和视觉感知数据。从“路段-视野”双重视角出发提取路段几何线形特征，采用变分自编码器进行驾驶人视觉线形重构，提出“路段-视野”图结构以融合和量化不同视角的线形信息，基于时空图注意力神经网络构建小客车行驶速度分布预测模型。结果表明：模型预测性能优异，行驶速度均值和标准差的预测准确度分别达到96.3%和98.1%，均方根误差分别为4.6、1.2 km·h<sup>-1</sup>，平均绝对误差分别为3.8、0.8 km·h<sup>-1</sup>。此外，消融试验和对比试验结果进一步验证了模型在不同典型路段的有效性和实用性。通过自注意力机制发现，路段几何线形对小客车行驶速度分布在时间上具有持续的引导作用，而驾驶人视觉线形在空间上对其进行动态调节和反馈。研究结果可为智能化的公路安全性评价和几何设计方法提供理论基础，并有助于精细化的智能交通系统速度管理。
关键词：交通工程,行驶速度分布,时空图注意力神经网络,路段几何线形,驾驶人视觉线形,驾驶模拟试验
基金资助：国家重点研发计划项目(2023YFE0202400)；上海市自然科学基金项目(22ZR1466000)
