Свойства автоколонны и транспортных средств автоколонны

Автоколонна состоит из ведущего ТС и одного или нескольких позади идущих ТС. Она формируется за счет приближения ТС при соблюдении условий приближения и формирования автоколонны (Приближение и формирование автоколонн), (Условия для приближения и формирования автоколонны). Частью автоколонны в результате приближения могут стать дополнительные транспортные средства.

Ведущее транспортное средство и позади идущее ТС едут в автоколонне синхронно. При ускорении и замедлении они также стараются учитывать временной промежуток между ТС. Вся автоколонна использует одну и ту же полосу. Автоколонна не меняет полосу движения и не переходит на встречную полосу.

Транспортные средства в автоколонне могут учитывать маршруты ТС или пути динамического распределения или перемещаться по сети Vissim без них (Моделирование маршрутов ТС, частичных маршрутов ТС и решений маршрутов), (Применение динамического распределения).

Ведущее или позади идущее транспортное средство может покинуть автоколонну, например для следования по своему маршруту или пути. Чтобы позади идущее ТС могло безопасно выехать из автоколонны, необходимо увеличить расстояние вниз по потоку до впереди идущего ТС и вверх по потоку до позади идущего ТС. Как только транспортное средство покидает автоколонну, та разделяется на две автоколонны (Транспортное средство выезжает из автоколонны.).

Ускорение и скорость ТС, идущих позади в автоколонне, интерполируются линейно между ведущим и последним транспортным средством. Для ТС, идущих позади в автоколонне, в связи с этим не действует соотношение между ускорением, скоростью и позицией, действующее для транспортных средств, которые следуют модели поведения за впереди идущим по Видеманну не в составе автоколонн. Это означает, что ускорение, скорость и позиция ТС, идущих позади в автоколонне, могут быть неконсистентными.

Приближение и формирование автоколонн

Транспортное средство может стать частью автоколонны следующими способами.

  • Транспортное средство присоединяется к автоколонне. На достаточно близком расстоянии оно производит целевое торможение на расчетной дистанции безопасности в автоколонне. При достижении дистанции безопасности транспортное средство становится частью автоколонны (Желаемая скорость и дистанция безопасности в автоколонне).
  • Ведущее транспортное средство догоняет впереди идущее транспортное средство. Если ведущее транспортное средство достаточно близко и продолжает приближаться, то движущееся впереди транспортное средство становится частью автоколонны и новым ведущим транспортным средством. Если ведущее транспортное средство приближается, то позади идущие транспортные средства в автоколонне переходят в состояние интеракции Приближение.
  • Автоколонна может также формироваться, если транспортное средство приближается к транспортному средству, которое еще не является частью автоколонны.

Во всех трех случаях для того, чтобы транспортное средство могло приблизиться и сформировать автоколонну, должны быть выполнены следующие условия.

Условия для приближения и формирования автоколонны

  • Количество транспортных средств в автоколонне меньше, чем значение атрибута Автоколонна. Максимальное количество транспортных средств.
  • Атрибут Формирование автоколонн возможно должен быть выбран для манеры езды транспортных средств, которые уже присоединились к автоколонне или вскоре сделают это.
  • Между приближающимся транспортным средством и тем, ТС, к которому оно приближается, не должно быть других транспортных средств.
  • Приближающееся транспортное средство не должно намереваться сразу же покинуть автоколонну, например из-за смены полосы движения, торможения для вынужденной остановки или выезда из автоколонны для смены полосы движения.
  • Приближающееся транспортное средство должно видеть впереди идущее транспортное средство, едущее по той же полосе движения.
  • Ведущее транспортное средство не может приближаться к другим транспортным средствам в своей автоколонне, например на кольцевом пересечении. Это означает, что замыкание на кольце невозможно.
  • Приближающееся транспортное средство должно иметь более высокую нужную скорость, чем транспортное средство, движущееся впереди. Ни одно транспортное средство не тормозит, чтобы позволить какому-либо ТС приблизиться, а приближающееся ТС не ускоряется для этого.
  • Приближающееся транспортное средство учитывает ускорение едущего впереди транспортного средства, если оно составляет > -1,0 м/с².

Кроме того, к приближающемуся и впереди идущему транспортным средствам применяются следующие условия.

  • Транспортным средствам присваивается одинаковая манера езды.
  • Транспортные средства используют одну и ту же полосу движения.
  • Транспортные средства могут находиться на разных отрезках или соединяющих отрезках, следующих друг за другом.
  • Едущее впереди транспортное средство является целью интеракции приближающегося транспортного средства. На это указывают атрибуты Тип цели интеракции и Номер цели интеракции транспортного средства в списке Транспортные средства в сети.
  • Расстояние между транспортными средствами меньше значения атрибута Максимальное расстояние для формирования автоколонн для манеры езды, применяемой для транспортных средств.

Для всех ТС не должны быть верны следующие утверждения.

  • Во время приближения транспортное средство меняет полосу движения.
  • Транспортному средству присвоена нужная полоса движения.
  • Транспортное средство намеревается выйти из автоколонны.
  • Транспортное средство движется задним ходом.
  • Транспортное средство движется по полосе обгона, маршруту ОТ или маршруту к автостоянке.
  • Транспортное средство управляется тренажером для обучения управлению автомобилем, интерфейсом СОМ или DLL-файлом Driver model.

В случае выполнения условий приближения и формирования автоколонны транспортное средство приближается к впереди идущему ТС и выполняет целевое торможение для обеспечения расчетной дистанции безопасности в автоколонне (Желаемая скорость и дистанция безопасности в автоколонне). Достигнув дистанции безопасности, транспортное средство становится частью автоколонны. Если ведущее транспортное средство приблизилось к впереди идущему ТС, то последнее становится новым ведущим транспортным средством.

Автоколонна может также формироваться из стоящих транспортных средств, если соблюдены конкретные условия. Для формирования автоколонны не существует минимальной скорости.

Кроме того, транспортное средство, к которому приближаются другие ТС, может само приближаться, например, к светосигнальному устройству.

Приближение будет прервано, если на одном из последующих временных шагов не будет больше выполняться одно из условий, а приближение еще будет не завершено.

Желаемая поперечная позиция и смена полосы движения приближающихся ТС

Vissim выполняет следующие настройки для приближающегося ТС и транспортного средства, к которому приближаются.

  • Желаемая поперечная позиция устанавливается на нужную поперечную позицию впереди идущего транспортного средства.
  • Ненужные смены полос движения будут деактивированы.
  • Дистанция безопасности будет уменьшена до расчетной дистанции безопасности в автоколонне.

Позади идущее ТС в автоколонне стремится занять нужную поперечную позицию ведущего ТС (Редактирование параметров манеры езды Боковое поведение).

Взаимодействие между транспортными средствами и объектами взаимодействия

В программе Vissim позади идущее транспортное средство взаимодействует в автоколонне только с ведущим транспортным средством, а не с другими транспортными средствами. Тем не менее, позади идущее транспортное средство реагирует на объекты взаимодействия (Редактировать параметр манеры езды Поведение за впереди идущим ТС). Благодаря этому позади идущее средство может реагировать, например, на красный сигнал светофора и выезжать из автоколонны (Поведение в случае конфликтов). В результате автоколонна распадается.

Ведущее транспортное средство взаимодействует в Vissim с другими ТС так, как если бы оно не было частью автоколонны. Если взаимодействие зависит от класса транспортного средства, то во внимание принимается класс ведущего ТС.

Транспортные средства за пределами автоколонны, а также детекторы не воспринимают автоколонну как взаимосвязанный объект, но реагируют на транспортные средства автоколонны как на отдельные ТС.

Если автоколонна приближается к впереди идущей автоколонне и условия для приближения и формирования автоколонны соблюдены, то автоколонна может приближаться. Vissim объединяет обе автоколонны в одну.

Vissim не моделирует ни взаимодействие между транспортными средствами и их возможное влияние на манеру езды, ни другую внутреннюю динамику автоколонн.

Желаемая скорость и дистанция безопасности в автоколонне

  • Ведущее транспортное средство пытается поддерживать нужную скорость в соответствии с моделью следования за впереди идущим, выбранной для действующей манеры езды. С помощью функции Максимальная нужная скорость автоколонны можно уменьшить нужную скорость.
  • Каждое позади идущее ТС в автоколонне движется за ведущим ТС согласованно. При этом позади идущее ТС старается сохранить дистанцию безопасности до впереди идущего транспортного средства. Vissim рассчитывает эту дистанцию следующим образом.

МинДистАвтокол + vИсх * АвтоколСледВрПр

При этом:

МинДистАвтокол

Атрибут Формирование автоколонн — мин. расстояние
АвтоколСледВрПр

Атрибут Формирование автоколонн — следующий временной промежуток
vИсх

Исходная скорость: какое именно транспортное средство обеспечивает исходную скорость, зависит от необходимости увеличения расстояний.

  • Если транспортное средство хочет выехать из автоколонны, то необходимо увеличить расстояния вниз по потоку до переднего транспортного средства и вверх по потоку до следующего позади идущего транспортного средства (F1) (Транспортное средство выезжает из автоколонны.).
  • Если автоколонна разделяется ниже по потоку от ТС, необходимо увеличить расстояние ниже по потоку до переднего ТС. Это необходимо, например, если позади идущее ТС должно остановиться на красном светофоре, по правилу приоритета или на знаке «Стоп», в то время как передние ТС автоколонны все еще могут проезжать.

Так как увеличение расстояния влияет на позади идущие ТС и их дистанцию безопасности в автоколонне, Vissim больше не использует для расчета расстояний скорость ведущего транспортного средства в этой части автоколонны.

  • vИсх — это скорость следующего позади идущего ТС, перед которым необходимо увеличить расстояние. На рисунке изображено транспортное средство (F1), чья скорость используется для расчета расстояний позади идущих транспортных средств в автоколонне. (F1): становится ведущим транспортным средством этой части автоколонны.

Переднее ТС является частью автоколонны (F1) и увеличивает промежутки, на которых оно замедляется. Замедление базируется либо на нужном замедлении, либо на расчетном необходимом замедлении, если транспортное средство взаимодействует с объектом взаимодействия.

  • vИсх является скоростью ведущего транспортного средства (F) автоколонны, пока в ней не требуется соблюдать большее расстояние, ввиду того что транспортное средство стремится выехать за пределы автоколонны или автоколонна разделяется.

Смена полосы

Автоколонна не меняет полосу движения. Это также относится к следующим случаям.

  • Если Максимальная нужная скорость в автоколонне не может быть достигнута на текущей полосе, но возможна на соседней. Это может произойти, например, если транспортное средство впереди ведущего едет медленнее, чем позволяет параметр Максимальная нужная скорость в автоколонне.

Необходимая смена полосы движения остается активированной, так что транспортное средство может выехать из автоколонны, например чтобы воспользоваться съездом для следования маршруту или сменить полосу движения, потому что оно относится к классу транспортных средств, для которых полоса движения вниз по потоку заблокирована.

Поведение в случае конфликтов

  • Если ведущее транспортное средство останавливается на красный сигнал светофора, по правилам приоритета, на знаке «Стоп» или в конфликтной зоне, то также останавливаются позади идущие ТС, входящие в состав автоколонны.
  • Если на сигнал светофора, по правилу приоритета или знак «Стоп» может проехать ведущее транспортное средство или непосредственно позади идущее ТС, но не другие позади идущие ТС, то в этом случае Vissim разделяет автоколонну. Это имеет место, когда взаимодействие позади идущего ТС в автоколонне с объектом взаимодействия требует ускорения для этого транспортного средства, меньшего, чем ускорение, которое применялось бы при отсутствии взаимодействия, и которое также меньше, чем ускорение ведущего транспортного средства.

Vissim разделяет автоколонну вниз по потоку транспортного средства, которое может остановиться перед объектом сети в ходе целевого торможения. Это транспортное средство замедляется не с нужным замедлением, а с замедлением, необходимым для остановки на светофоре. Значение этого замедления может быть больше, чем значение нужного замедления. В конфликтных зонах автоколонна не будет разделяться.

Поведение в зоне малоскоростного движения

  • Ведущее транспортное средство реагирует как отдельное ТС.
  • Каждое позади идущее ТС в автоколонне реагирует на поведение ведущего транспортного средства. Однако позади идущее ТС не явно реагирует на зону малоскоростного движения, а корректирует нужную скорость изнутри в том случае, если ТС выходит за пределы автоколонны в зоне малоскоростного движения.

Поведение при распределении нужной скорости

  • Ведущее транспортное средство реагирует как отдельное ТС. Желаемая скорость ведущего транспортного средства становится нужной скоростью для позади идущих ТС. Это может быть ограничено параметром Максимальная нужная скорость в автоколонне.
  • Каждое позади идущее ТС в автоколонне реагирует на поведение ведущего транспортного средства. Однако позади идущее ТС не явно реагирует на решение о нужной скорости, а корректирует нужную скорость изнутри, если позже выходит за пределы автоколонны.

Поведение при принятии решения маршрута ТС

  • Решения маршрута ТС влияют на ведущее и любое позади идущее транспортное средство. В результате любое транспортное средство может выехать из автоколонны и следовать по своему маршруту.
  • Если транспортное средство пересекает место решения маршрута к автостоянке и следует по маршруту автостоянки, то ТС выезжает из автоколонны. В результате Vissim может присвоить место транспортному средству на стоянке и остановить ТС на этом парковочном месте.

Поведение при изменении манеры езды

После того как транспортное средство становится частью автоколонны, можно применить другую манеру езды, как только ведущее транспортное средство достигнет отрезка, чей тип манеры езды на отрезке имеет назначенный ему другой тип манеры езды. Это можно определить в зависимости от класса ТС.

Другая манера езды может вызвать следующие последствия.

  • Если в зависимости от атрибутов манеры езды на отрезке невозможно сохранить автоколонну, то Vissim расформировывает автоколонну. Транспортные средства продолжают движение как отдельные ТС.
  • Как только на ТС начинает оказывать влияние манера езды, для которой деактивирована автоколонна, ТС удаляется из автоколонны и продолжает движение как отдельное транспортное средство. Это в первую очередь касается ведущего транспортного средства, например когда оно достигает соответствующего отрезка и затем любого другого позади идущего ТС в автоколонне, как только оно достигнет этого отрезка.
  • Когда ведущее транспортное средство достигает отрезка, на котором атрибут Формирование автоколонн — максимальное количество ТС ограничивает количество ТС в автоколонне, Vissim разделяет автоколонну и формирует новую, в которой количество ТС равно разрешенному количеству или меньше его.
  • Изменение атрибута Максимальная нужная скорость в автоколонне влияет на ведущее ТС и, следовательно, на автоколонну.

Транспортное средство выезжает из автоколонны.

Ведущее или позади идущее транспортное средство может выехать из автоколонны, например для следования по своему маршруту или пути на соединяющем отрезке или на другой полосе движения.

Транспортное средство выезжает за пределы автоколонны также в следующих случаях.

Если условия для формирования автоколонны остаются в силе для позади идущих ТС, то они продолжают движение в составе автоколонны.

Vissim создает дистанцию безопасности.

Чтобы транспортное средство (FF) могло безопасно выехать из автоколонны, Vissim увеличивает расстояние позади транспортного средства до позади идущего ТС (F1) в автоколонне, до тех пор пока не будет достигнута дистанция безопасности. Если транспортное средство является в автоколонне позади идущим, а не ведущим транспортным средством, Vissim также увеличивает расстояние до едущего впереди в автоколонне транспортного средства (F).

Vissim увеличивает эти расстояния, только если все транспортные средства в автоколонне следуют по своему маршруту или все транспортные средства в автоколонне следуют по пути динамического распределения.

Vissim не увеличивает эти расстояния, если в автоколонне имеются транспортные средства, которые следуют по своему маршруту, и другие транспортные средства, которые следуют по своему пути на основе динамического распределения, или если транспортные средства в автоколонне свободно перемещаются по сети Vissim, не следуя по маршруту или пути. В этом случае транспортные средства просто въезжают на соединяющий отрезок и сразу же выезжают из автоколонны.

Расчет дистанции безопасности для части автоколонны

Транспортное средство (FF) тормозит с замедлением в результате взаимодействия с объектом взаимодействия или с использованием нужного замедления на основании атрибутов своего типа транспортного средства, в зависимости от того, какое из двух значений замедления меньше.

Vissim рассчитывает расстояния от заднего бампера транспортного средства (F1), перед которым увеличивается расстояние, по следующей схеме.

  • Желаемое расстояние рассчитывается для позади идущего ТС (FL), находящегося выше по потоку на последней позиции части автоколонны с транспортным средством (F1), перед которым увеличивается расстояние.

  • Vissim больше не учитывает скорость ведущего транспортного средства (F) в автоколонне, а скорость транспортного средства (F1), перед которым будет увеличено расстояние и которое является в результате ведущим ТС в этой части автоколонны.
  • Последнее в этой части автоколонны позади идущее ТС (FL) либо выполняет целевое торможение на нужном расстоянии, если для его достижения необходимо тормозить резче, чем -1 м/с², либо ускоряется или затем тормозит так резко, как это только возможно. Его ускорение ограничено диапазоном +-2 м/с² от ускорения первого транспортного средства (F1) этой части автоколонны.
  • Если между этими двумя транспортными средствами есть другие транспортные средства, Vissim перемещает их так, чтобы расстояние между ними было абсолютно идентичным. Поэтому эти расстояния могут иметь иное значение, чем расчетная дистанция безопасности в автоколонне.
  • Ограничения рывка не выполняются.
Условия выезда из автоколонны

Транспортное средство может безопасно выехать из автоколонны, как только будут выполнены следующие условия.

  • Расстояние до впереди идущего ТС соответствует уменьшенной дистанции безопасности.
  • Расстояние до следующего позади идущего ТС соответствует его уменьшенной дистанции безопасности.

Как только транспортное средство выезжает из автоколонны и движется как отдельное ТС, применяемые настройки за пределами автоколонны, например для нужной скорости и конфликтного времени, будут снова применены к этому транспортному средству.

Части автоколонны становятся самостоятельными автоколоннами.

Как только транспортное средство выезжает из автоколонны, она разделяется на две автоколонны.

  • Автоколонна с первоначальным ведущим ТС и идущие позади него ТС.
  • Новая автоколонна с прежними позади идущими ТС, которые следовали за ТС, выехавшим из автоколонны. Прежнее позади идущее ТС является ведущим ТС данной автоколонны.

Если из автоколонны выезжают несколько транспортных средств, не следующих непосредственно друг за другом, то могут сформироваться несколько автоколонн, в каждой из которых будет собственное ведущее ТС.

Ограничения в имитации

Формирование автоколонн невозможно для следующих методов имитации.

  • Мезоскопическая имитация
  • Гибридная имитация за пределами областей микроскопической имитации.
  • Автоколонну невозможно вставить в сеть Vissim во входящем потоке ТС или в динамическом распределении на автостоянке.

Вышестоящая тема:

Редактирование параметров манеры езды "Автономная поездка"