• SublaneModel

SublaneModel

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简介#

默认情况下，每条车道上最多只有一辆车，并且车道变换是瞬间完成的。若要改变这种情况，可以激活下述两种模型中的一种。

亚车道模型 (Sublane-Model)#

本页描述的是具有更高横向分辨率的仿真。该模型适用于模拟以下情况：

• 多辆两轮车在单车道上并排行驶
• 车辆在单车道上超越自行车
• 密集交通中虚拟车道的形成（即 2 条车道上有 3 辆车并排行驶）
• 紧急交通的虚拟车道形成
• 横向动力学
  • 横向加速度和速度
  • 超车时占用 2 条车道
  • 自行车在车道最右侧行驶
  • 激进驾驶员的横向侵占
  • 车道变换期间的动态纵向间隙接受度

使用选项 --lateral-resolution <FLOAT> 激活该模型。该模型描述见 Simulation framework for testing ADAS in Chinese traffic situations 载于 SUMO2016 会议论文集。

横向分辨率与车辆位置#

当亚车道模型被激活时，车辆的横向位置（测量为偏离车道中心线的距离；负值表示在中心右侧，正值表示在中心左侧）可以取 [-laneWidth/2, laneWidth/2] 之间的任意值，与横向分辨率的值无关。

分辨率将车道隐式划分为一个或多个亚车道，定义了决策和碰撞检测的粒度。每辆车可以占据多个亚车道（取决于其宽度）。 在正常的仿真行为中，两辆车永远不会在纵向方向上有重叠的同时占据同一条纹带。因此，--lateral-resolution 的值应足够低，以满足最窄交通成员的空间需求。 如果三辆自行车能够在 3.6m 宽的车道上并排行驶，则横向分辨率不得高于 1.2m。

新参数#

车辆行为受特定于模型的 vType 属性 (maxSpeedLat, minGapLat, latAlignment) 和 车道变换模型属性 (lcSublane, lcPushy) 约束。

在 sumo-gui 对话框或 netstate-output 中描述车辆状态时，会使用附加属性：

• 横向位置 (posLat)：偏离当前车道中心的偏移量（米）
• 阴影车道：亚车道模型中的每辆车占据 1 或 2 条车道。包含前保险杠中心的车道称为其车道。如果车辆前保险杠也延伸到另一条车道，则称为阴影车道
• 目标车道：如果车辆已开始向另一条车道进行车道变换机动，则为目标车道
• 横向速度：当前仿真步的横向速度
• 车道变换机动距离：当前车道变换机动中要覆盖的绝对横向距离（米）（超越另一辆车被认为由两个机动组成：1. 离开当前车道，2. 超车后重新进入车道）
• 车辆右侧在路缘上的偏移量：车辆右侧距离当前道路右侧路缘的偏移量（米）
• 车辆左侧在路缘上的偏移量：车辆左侧距离当前道路右侧路缘的偏移量（米）
• 右边缘亚车道：车辆占据的最右侧亚车道（至少部分占据），从当前道路的右侧开始计数，从 0 开始
• 左边缘亚车道：车辆占据的最左侧亚车道（至少部分占据），从当前道路的右侧开始计数，从 0 开始

模型细节#

道路网络的常规车道被划分为宽度至少为给定分辨率 (--lateral-resolution) 的亚车道。如果车道宽度不是给定值的倍数，最左侧亚车道的宽度将减小。SUMO 的默认车道宽度为 3.2m，因此 0.8 的横向分辨率将为每条车道创建恰好 4 个该宽度的亚车道。1.0 的分辨率将创建三个 1.0m 宽的亚车道和一个 0.2m 宽的额外车道。建议使用的分辨率至少与正在模拟的最窄车辆（即摩托车）一样小。

车辆跟驰#

车辆占据一个或多个亚车道，并对所有在至少一个亚车道上被跟随的车辆执行跟驰计算。

车道变换#

启用亚车道模型时，会自动使用车道变换模型 SL2015。车道变换发生在亚车道级别，并根据车辆宽度潜在地使用道路的整个宽度。除了为路线跟随、协作、义务（靠右行驶）或速度增益而变换车道外，车辆还执行横向运动以实现特定的横向对齐。这种偏好保持在车道中间或其一侧的倾向由 vType 属性 latAlignment 配置。

除了这些动机之外，还有一个额外的行为层负责维持安全的横向间隙。期望间隙可以使用 vType 属性 minGapLat 设置。距离保持仅针对距离本车不太远的车辆执行。如果相邻车辆的前保险杠位于本车纵向中点之后，则忽略该邻居。

模型 SL2015 支持以下附加参数：

• lcSublane：在车道内使用配置的横向对齐的渴望程度。更高的值导致更愿意为了对齐而牺牲速度。默认值：1.0，范围 [0-inf]
• lcPushy：横向侵占其他驾驶员的意愿。默认值：0，范围 [0-1]。如果设置此值，车辆将开始横向变换，即使其目标亚车道仍被占用。对于紧急（战略）车道变换，这会产生本车违反其邻居的横向最小间隙从而触发规避性横向运动（推挤）的行为。
• lcAssertive：接受目标车道上较低的前部和后部间隙的意愿。默认值：0，范围 0 到 1
• lcImpatience：修改 lcAssertive 和 lcPushy 的动态因子。默认值：0（无效果），范围 -1 到 1。不耐烦充当乘数。在 -1 时乘数为 0.5，在 1 时乘数为 1.5
• lcTimeToImpatience：达到最大不耐烦度（为 1）的时间。每当车道变换机动被阻挡时，不耐烦度就会增长。
• lcAccelLat：每秒最大横向加速度。与 maxSpeedLat 一起限制横向移动速度。
• latAlignment：车道内首选的横向对齐。
  • right：保持在车道右侧
  • center：保持在车道中心
  • left：保持在车道左侧
  • arbitrary：保持当前横向对齐。（车辆仅在响应周围车辆或车道宽度变化时才进行横向变换）
  • compact：靠近右侧的相邻车辆
  • nice：与右侧最近的亚车道边界对齐。（以避免使用超过必要的亚车道）
  • <FLOAT>：偏离车道中心的首选横向偏移量（米）
• lcMaxSpeedLatStanding, lcMaxSpeedLatFactor：使用 lcMaxSpeedLatStanding + lcMaxSpeedLatFactor * speed 计算横向速度的边界。如果 factor > 0，这是横向速度的上限；如果 factor < 0，则作为下限。

其他#

车辆可以横向位于车道上的任何位置。车辆根据其 maxSpeedLat vType 属性增量变换车道。亚车道的宽度影响对横向间隙接受的跟驰保真度，并确定在车道变换期间评估的候选移动数量。

当 通过 TraCI 使用 vehicle 命令 moveToXY 控制车辆 时，车辆将被放置在与指定坐标完全匹配的精确纵向和横向位置。这允许对亚车道放置进行完全控制。

简单的连续车道变换模型#

上述亚车道模型允许模拟与横向车辆动力学相关的广泛现象，代价是计算负载增加。

车道变换机动通常比单个仿真步骤花费更长的时间，而在未激活亚车道模型的情况下，车道变换是瞬时的，这是横向动力学的一个重要方面。

如果只需要对车道变换的非瞬时方面进行建模，可以使用简化的（因此更快的）模型作为亚车道模型的替代方案。

通过设置选项 --lateral-resolution <FLOAT> 来激活简单连续车道变换模型，该选项指定在相邻车道之间变换的默认时间（秒）（而不是设置选项 --lateral-resolution）。

使用此模型时，车辆将以恒定的横向速度移动，以在指定时间内完成机动。车道变换决策会考虑所需的额外时间。

附加车辆参数#

• 当设置 <vType> 属性 maxSpeedLat 时，由默认持续时间计算出的横向速度将被配置的类型特定速度替换。