استفاده از شاخص زمان تا تصادف براي بهبود برازش مدل تعقيب خودروي GHR در حالت شتاب منفي

Applying Time-to-Collision to Enhance the Coefficient of Determination for GHR Car-Following Model in Deceleration Mode

- مدل‌هاي تعقيب خودرو در مطالعات مختلف از جمله: تحليل ظرفيت، تحقيقات ايمني، شبيه‌سازي جريان ترافيك و توسعه سيستم‌هاي كنترل خودكار خودروها كاربرد دارند. در طول شش دهه اخير، مدل‌هاي تعقيب خودرو توسعه زيادي يافته كه معروف‌ترين مدل تعقيب خودروي محرك- محور، مدل GHR است. محرك در اين مدل، اختلاف سرعت دو خودروي درگير در فرايند تعقيب خودرو است كه در اين مقاله، پيشنهاد جايگزيني آن با شاخص زمان تا تصادف در موقعيت شتاب منفي به‌عنوان عاملي گوياتر ارايه مي‌شود. براي مقايسه‌ي مدل پيشنهادي با مدل پايه از داده‌هاي واقعي جريان ترافيك آزادراه I-80 پروژه NGSIM استفاده مي‌شود. انتخاب نمونه مناسب از داده‌هاي پروژه NGSIM با تعيين زمان واكنش لحظه‌اي براي هر راننده در طول فرايند تعقيب خودرو انجام مي‌شود. نتايج مدل‌سازي در دو حالت مختلف حاكي از افزايش ضريب تعيين مدل (R2) از 233/0 در حالت پايه به 631/0 در مدل پيشنهادي است. هم‌چنين نتيجه تحليل روندگراي براورد- مشاهده براي اعتبارسنجي مدل پيشنهادي (با ضريب تعيين 883/0) قابل قبول ارزيابي شد. نتايج نشان مي‌دهد كه در تحليل رفتار رانندگان در مدل‌هاي تعقيب خودرو، شاخص زمان تا تصادف نسبت به متغير اختلاف سرعت، از توضيح‌دهندگي بيش‌تري دارد.

Car-Following models are integral parts of capacity analysis, safety research, traffic simulation, and developing advanced vehicle control systems. During the past six decades, various car following models have been developed. GHR is the most well-known stimulus based model, in which the stimulus is the relative velocity of vehicles. In this research, timeto- collision (TTC), as the stimulus, is proposed as a substitute for relative velocity in the GHR model. GHR model is calibrated based on the comprehensive and detailed data gathered in the NGSIM project on I-80 freeway. The Results of GHR model calibration based on the data obtained for the two stimuli indicated that coefficient of determination (R2) increased from 0.233 in the base model to 0.638 in the proposed model. In all, the results indicated that the application of TTC as the stimulus in the GHR model would improve the modelʹs outcome.