1、駕駛人在道路交通系統(tǒng)中占有重要地位，駕駛人的駕駛行為對道路交通運行狀況有重要的影響。隨著我國駕駛人數(shù)量的迅速增加，特別是大量非專業(yè)駕駛人的上路行駛，駕駛人群體內部差異逐漸凸顯，對道路交通流產生的影響也日益突出。目前對我國駕駛人駕駛行為特性及其對道路交通流影響的認識多停留在定性分析的層面。本文以真實道路交通環(huán)境下采集的實驗數(shù)據(jù)為基礎，對駕駛人的跟馳行為特性進行系統(tǒng)、定量化的分析，建立跟馳模型分析駕駛人跟馳行為特性微觀差異對城市道路交通流的

2、影響。本文研究在探索交通行為科學的實驗方法、加深對我國駕駛人駕駛行為特性的認識、探究駕駛人駕駛行為特性對道路交通流的影響等等方面都具有重要的理論意義和工程應用價值。
　　 駕駛人跟馳行為特性參數(shù)采集是本文研究的首要工作。利用激光測距儀、GPS和攝像頭等設備構建了車載激光測速測距一體化實驗系統(tǒng)，通過車載實驗在真實道路交通環(huán)境下采集了典型道路（城市主干道和快速路）上具有不同駕駛經驗駕駛人（專業(yè)和非專業(yè)駕駛人）在不同交通流水平（平峰與

3、高峰時段）下的大量跟馳行為數(shù)據(jù)。本文實驗方法具有適用真實道路交通環(huán)境、對駕駛人駕駛行為無影響、實驗數(shù)據(jù)精度較高、數(shù)據(jù)處理方便、實驗設備簡單、成本較低等優(yōu)點。采用局部加權擬合法對原始實驗數(shù)據(jù)處理得到了跟馳車輛對行駛軌跡高精度、連續(xù)的時間序列數(shù)據(jù)，并根據(jù)車輛軌跡推算出駕駛人跟馳行為特性主要參數(shù)的時間序列數(shù)據(jù)。
　　 采用基于前后車速度相關系數(shù)的判定方法，提出我國專業(yè)和非專業(yè)駕駛人在城市道路上行駛時劃分自由行駛與跟馳狀態(tài)的跟馳距離臨界

4、值分別為40米和55米、時間間隔臨界值分別為6.5秒和7秒。根據(jù)駕駛人跟馳行為特性主要參數(shù)的時間序列數(shù)據(jù)，采用分布函數(shù)擬合、顯著性檢驗、方差分析等多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法對駕駛人的行駛速度、加速度、加/減速延遲時間、跟馳距離、時間間隔、碰撞時間等跟馳行為特性參數(shù)的變化規(guī)律以及在不同條件（道路類型、駕駛經驗、交通流條件、氣質類型）下的差異進行了系統(tǒng)、定量化的分析。
　　 基于實驗觀測的車輛行駛軌跡時間序列數(shù)據(jù)，對經典跟馳模型（GM模型

5、、Helly線性跟馳模型、IDM模型）進行了標定，并使用Bootstrap方法對模型參數(shù)標定結果進行了參數(shù)可靠程度估計。根據(jù)車輛行駛軌跡時間序列數(shù)據(jù)分析了駕駛人跟馳過程中的振蕩現(xiàn)象，研究發(fā)現(xiàn)駕駛人跟馳行為的主要特征是交替進行速度調整和距離調整，根據(jù)這一特征建立了基于駕駛人跟馳行為特性的跟馳模型(Driver Behavior-BasedCar-Following Model，簡稱DB-CFM)，DB-CFM模型主要包括期望跟馳距離模型和

6、加速度模型兩個組成部分。
　　 基于建立的DB-CFM模型，利用智能體(Agent)與元胞自動機(CA)相結合的方法進行城市道路交通流的仿真，模擬了不同交通流狀態(tài)的轉化過程，模擬結果表明建立的DB-CFM模型能夠很好地重構三相交通流，并且能夠復制交通滯后、交通流散布、速度和流量陡降等一些重要的交通流現(xiàn)象。通過模擬分析可知，建立的DB-CFM模型具有模型結構形式簡單并且模型中所有參數(shù)都有合理的解釋和明確的物理意義、可以實現(xiàn)不同駕駛

7、行為之間的平滑轉換、能夠全面描述從自由流到擁擠流不同交通流狀態(tài)下的轉換并且可以很好地重構重要的交通流現(xiàn)象、可以通過設置不同的參數(shù)值表示不同的駕駛模式、可以進行快速數(shù)值模擬等優(yōu)點。
　　 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析了駕駛人加/減速行為的不對稱性，并基于駕駛人加/減速行為的不對稱性分析了交通滯后和交通流散布現(xiàn)象，研究結果表明加/減速幅度的差異、加/減速期望跟馳距離的不對稱是導致交通滯后現(xiàn)象的重要原因。滯后環(huán)隨減速幅度的增加而擴大，隨加速幅度的

8、增加而縮小;隨減速期望跟馳距離的增加而縮小，但不隨加速期望跟馳距離的變化而變化;隨延遲時間的增加逐漸縮小。交通流散布現(xiàn)象伴隨著交通滯后現(xiàn)象的存在而存在。通過DB-CFM模型的模擬以及與實測數(shù)據(jù)的對比分析了速度和流量陡降現(xiàn)象，研究發(fā)現(xiàn)城市主干道和快速路上交通流中斷的速度臨界值在35km/h左右、密度臨界值約為50-60 veh/km/lane、最大流量在1700-2100 veh/h/lane之間、陡降后穩(wěn)定的流量在950-1450 ve

9、h/h/lane之間、流量陡降幅度在25-50％之間。
　　 為了更直接地分析駕駛人跟馳行為特性對道路通行能力的影響并方便工程應用，提出了非專業(yè)駕駛人通行能力影響系數(shù)的概念，采用理論分析法計算了不同速度和非專業(yè)駕駛人比例條件下城市道路路段的通行能力以及非專業(yè)駕駛人通行能力影響系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，當主干道和快速路交通流完全由非專業(yè)駕駛人組成時造成的通行能力損失最高分別為9％和16％。
　　 為了給駕駛人的安全跟馳提供建議并為相