基于深度离散栅格的无信号交叉口二维车辆交互建模
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同济大学道路与交通工程教育部重点实验室

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Two-Dimensional Vehicle Interaction Modeling at Unsignalized Intersections Using Deep Discrete Grid Framework
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    摘要:

    【目的】传统车道线仿真模型存在三个核心问题:轨迹空间覆盖率低(<15%)无法表征无信号交叉口车辆的二维自由运动,交互行为简化使得基于规则的逻辑难以刻画复杂多对象动态博弈,以及安全指标评估受限难以精确计算冲突后时间(PET)、碰撞时间(TTC)等二维空间冲突指标。针对上述问题,本文提出一种基于深度离散网格的高精度二维交通仿真方法。【方法】本文创新性地提出三项关键技术:深度离散网格框架采用0.2 m高精度栅格,设计四层级数据结构(路网静态层、动态信息层、栅格坐标层、占用信息层),实现精确的车辆几何表征与高效碰撞检测;优先权传递性剪枝算法利用优先权关系的传递性,将多车交互计算复杂度从O(n!)降至O((n/2)!);"预测-决策-规划"三层可解释行为模型采用多元Logistic回归结合LIME可解释性分析进行决策建模,量化各影响因素贡献度。使用inD无人机数据集进行验证。【结果】本方法的轨迹空间覆盖率达96.49%,较VISSIM(13.50%)提升82.99个百分点;自由转向场景平均误差0.11 m,交互场景0.34 m;决策模型准确率94.44%;PET均值3.12 s与实测2.48 s

    Abstract:

    [Purposes] Traditional lane-based simulation models suffer from three core limitations: (1) low trajectory spatial coverage (<15%), failing to represent two-dimensional free movement of vehicles at unsignalized intersections; (2) oversimplified interaction behavior, with rule-based logic inadequate for capturing complex multi-agent dynamic games; (3) limited safety indicator assessment, unable to accurately calculate two-dimensional spatial conflict metrics such as Post-Encroachment Time (PET) a

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  • 收稿日期:2025-11-21
  • 最后修改日期:2025-12-10
  • 录用日期:2025-12-15
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