基于累积前景理论的无信控路段人车通行冲突博弈分析

• 作者: 许伦辉 骈宇庄 林永杰 黄紫林
• 来源期刊: 中国公路学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 交通工程 通行冲突分析 累积前景理论 无信控路段 从众效应 演化博弈
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 道路交通安全分析与事故主动防控专栏|Road Traffic Safety Analysis and Proactive Crash Prevention
• 页码范围: 119-136
• 页数: 18页
• 分类号: U491.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-7372.2022.01.011

摘要

无信控路段具有强交互性和高事故率,由于缺乏交通信号将人车进行分离,导致其容易形成人车通行冲突,影响道路通行效率和交通安全.为此,以各道路使用者的损失最小为目标,构建了基于累积前景理论的人车通行冲突博弈模型.通过研究过街行人与机动车辆的交互作用,分析双方决策行为影响因素并构建得失矩阵;同时在考虑决策者主观心理感知的前提下,引入累积前景理论和从众效应优化模型决策概率与收益函数;依据复制子动态求解模型,并采用数值模拟分析不同交通情形下各系统的演化趋势.研究结果表明:系统稳定状态及演化方向主要受到双方冒险成本、互让损失、从众效应权重和行人过街占比的影响,可形成"人让车""车让人""人车互让"和"人车冲撞"4种不同演化结果.此外,使用CITR数据集进行参数标定和模型校准,并采用系统迭代次数指标分析模型的收敛速度.相比EUTMCG模型,CPTMCG模型对系统收敛速度有着显著提升,平均收敛速度提高22.86％,模型决策准确率在行人和车辆方面分别提高9.44％和7.49％.此外,还研究了系统演化趋势与冒险成本、互让损失和从众效应等关键参数之间的耦合关系.分析结果表明,在弱从众效应环境下,互让损失的增加会对各自"通过"决策概率起上升促进和下降抑制的作用;随着权重增加至阈值,互让损失的提高将起上升抑制和下降促进的作用.而冒险成本的增加对通过概率呈现相反态势.同时,行人过街占比的提升对行人通过概率将起到促进上升和抑制下降的效果,权重的增加将加剧其变化程度.建立的理论模型可用于无信控路段人车通行冲突成因分析,从而为交通管理部门在事故多发路段制定政策法规提供合理的理论依据.