Modeling lane-changing behavior in a connected environment: A game theory approach

Vehicle-to-Vehicle communications provide the opportunity to create an internet of cars through the recent advances in communication technologies, processing power, and sensing technologies. A connected vehicle receives real-time information from surrounding vehicles; such information can improve drivers’ awareness about their surrounding traffic condition and lead to safer and more efficient driving maneuvers. Lane-changing behavior, as one of the most challenging driving maneuvers to understand and to predict, and a major source of congestion and collisions, can benefit from this additional information. This paper presents a lane-changing model based on a game-theoretical approach that endogenously accounts for the flow of information in a connected vehicular environment. A calibration approach based on the method of simulated moments is presented and a simplified version of the proposed framework is calibrated against NGSIM data. The prediction capability of the simplified model is validated. It is concluded the presented framework is capable of predicting lane-changing behavior with limitations that still need to be addressed. Finally, a simulation framework based on the fictitious play is proposed. The simulation results revealed that the presented lane-changing model provides a greater level of realism than a basic gap-acceptance model.     

RESEARCH FROM SINGLE FRACTAL DIMENSION TO GEN-ERALIZED FRACTAL DIMENSION OF SPEECH

ＥＮ－ＥＲＡＬＩＺＥＤ ＦＲＡＣＴＡＬ ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ ＯＦ ＳＰＥＥＣＨTX＠董远＠胡光锐＠陈玮ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｅｖｅｒａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｎｓｐｅｅｃｈｆｌｏｗｓｃａｎｂｅｖｉｅｗｅｄａｓｒｏｕｔｅｓｔｏｃｈａｏｓ．Ｔｈｅｎｏｎｌｉｎ...     

长江上游河道剖面分维数与通航水力要素的关系*

通过对向家坝坝下宜宾—朱沱河段建立一维及二维非恒定-分形数学模型,研究该河段及局部滩段水流条件,利用累计和变维分形方法,得到河道纵剖面河流长度分形维数和河道横剖面河流宽度分形维数。在此基础上,探讨了河道纵剖面分维数和河道横剖面分维数与通航水力指标的响应关系。研究结果表明：1）在宜宾—朱沱河段中,随着河道纵剖面分维数的减小,横剖面分维数逐渐变小。2）在满足最低通航流量要求情况下,宜宾—泸州段的纵剖面分维数的取值范围为-1.297～-1.049,泸州—朱沱段的纵剖面分维数的取值范围为-1.305～-1.032。3）在宜宾—朱沱河段中,某一流量下横剖面分维数值反映的是某断面的地形与该级流量的相关度,而滩段横剖面分维数反映的是全河段地形与流量过程的相关度。     

基于分形理论的交通事故分析

以某市交通事故统计资料为例,首先采用功率谱分析方法论证了分形理论用于交通事故分析的可行性,计算结果表明在统计意义上,该市交通事故时间序列具有自仿射性。接着利用分形的自相似性与标度不变性将内区间的分形特性进行延拓,并由此构造了具有外推功能的分形插值算法,实现交通事故预测。该算法利用内区间的迭代函数系和吸引子由特定初始点进行搜索,通过迭代使得到的点集与吸引子的均方偏差最小,从而获得需要外推点的函数值作为预测值。最后对交通事故时间序列进行R/S分析,进一步验证了预测结果的合理性,结果表明该市未来几年交通事故仍有增长趋势,应继续加强交通管理。     

城市道路交通网络演变与居住空间扩散研究——以大连市为例

城市交通网络演变对居住空间扩散起着重大的引导作用,尝试运用分形理论对大连市交通网络演变特征及相应的居住空间动态变化进行定量描述,并在此基础上分析了大连城市交通网络对居住空间扩散的提升作用。研究结果表明,随着城市建设的发展,城市交通网络和居住用地的分形分维特征均得到了明显的加强,两者的分形特征呈高度正相关,城市交通网络发展对居住空间扩散具有明显的提升作用。     

基于分形维数的交通路网覆盖形态特性研究

为科学合理地规划区域交通路网和优化其运输结构,利用分形理论中的分形维数,对区域交通路网覆盖形态结构特性进行了分析研究和评价,提出了区域路网覆盖形态结构特性的测度模型和算法,并进行了案例分析研究,以期为区域交通路网规划及其运输结构优化提供新的思路和方法.研究结果表明:用路网覆盖度和覆盖深度来测度区域交通路网覆盖形态结构特性,比通常所用的交通路网密度等指数更科学合理;覆盖度D(r)(即分形维数)1.661及其覆盖深度r可作为评判区域路网形态结构是否合理和功能是否完善的基本标准.     

基于分形理论评价沥青路面微观构造

鉴于路面微观构造对抗滑性能有着重要的影响,选取4种不同材质的石料分别成型试样,借助散射法-激光纹理仪测量各试样在不同磨损状况下的微观构造,运用分形理论的盒子计数法,通过MATLAB编程实现对试样在不同磨损状况下分维数的计算.试验结果表明:花岗岩的分维数水平和耐磨光性能均较优,石灰岩的耐磨光性能差,该评价方法可以准确评价路面的微观纹理复杂程度,并能有效预测路面的长期抗滑性能.     

沥青路面微细观结构特性分析

采用一种新的扫描技术（X射线CT技术）,研究沥青路面多尺度、集料、空隙等微细观结构特性。运用X射线层析摄像法和分形理论对集料的微细观和沥青混合料空隙空间分布进行描述,采用盒维数对沥青混合料空隙微细观特性进行评定。初步建立沥青路面微细观结构特性研究理论方法,为进一步研究沥青路面微细观结构特性与宏观路用力学性能奠定理论与技术基础。     

Part 1. National road safety performance: Data,the emergence of two single-outcome modeling streams and public health

This first part of the state-of-the art focuses on the origins of road safety modeling, covering data, early models and the public health context of model formulation and use.     

基于分形理论的双洞隧道洞口段拱顶抗震反应特征分析

以双洞隧道洞口段拱顶抗减震试验数据资料为例,从分形维数的角度出发去分析双洞洞口段隧道拱顶抗震反应的特征.研究表明:隧道拱顶抗震反应确实存在着分形现象,分形维数的大小可以表征双洞洞口段隧道拱顶地震反应曲线的均匀程度,分维数越大,减震效果越不好;设减震层对结构的动力响应有一定的减震效果;在设置减震层后的隧道拱顶仍可以通过计算分形维数大小达到监测的目的.