Resumen

Las tecnologías de vehículos conectados y automatizados (VAC) tienen un gran potencial para mejorar la seguridad vial. Sin embargo, en los últimos años también ha surgido un tipo emergente de flujo de tráfico mixto con vehículos conducidos por humanos (HDV) y CAV. Para mejorar la seguridad general de este flujo de tráfico mixto, se propone un novedoso modelo de seguimiento de vehículos para controlar los comportamientos de conducción de los dos tipos de vehículos mencionados en un pelotón desde la perspectiva de un sistema mecánico, el sistema masa-resorte-amortiguador (MSD). Además, se propone un índice cuantitativo incorporando la teoría del campo psicológico al modelo MSD. Los errores de espaciado y velocidad en los procesos de seguimiento de vehículos pueden expresarse como la acumulación de la energía total virtual, y la magnitud de la energía se utiliza para reflejar el nivel de peligro de los vehículos en el pelotón mixto. Al mismo tiempo, el modelo de optimización de la energía total mínima se resuelve con las restricciones de la dinámica del vehículo y las características mecánicas del sistema MSD, y las soluciones óptimas se utilizan como parámetros del modelo de seguimiento de coches MSD. Finalmente, se prueba un pelotón mixto compuesto por 3 CAVs y 2 HDVs sin realizar cambio de carril utilizando la plataforma de prueba driver-in-the-loop. Los resultados de las pruebas muestran que, en el pelotón mixto, los CAV pueden ajustar de forma óptima la separación entre vehículos aprovechando al máximo la distancia de frenado, lo que también proporciona suficiente tiempo de reacción al conductor del HDV para evitar colisiones por alcance. Además, en la primera fase de la frenada de emergencia, el error de separación es el factor dominante que influye en los comportamientos de seguimiento del vehículo, pero en la última fase de la frenada de emergencia, el error de velocidad se convierte en el factor decisivo de los comportamientos de seguimiento del vehículo. Estos resultados indican que el modelo de seguimiento de coches y el índice cuantitativo propuestos son de gran importancia para mejorar la seguridad general del flujo de tráfico mixto con CAVs y HDVs.

• Materias:Motores (Mecánica) Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Engines Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:flujo de tráfico mixto, pelotón mixto, cavs, coche, hdvs, comportamientos, modelo, vehículos, frenado de emergencia, seguridad general
• Keywords:mixed traffic flow, mixed platoon, cavs, car, hdvs, behaviors, model, vehicles, emergency braking, overall safety