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随着ITS的深入研究与发展,作为其核心内容之一的微观交通仿真正在成为国内外交通工程领域研究的热点。在微观交通仿真系统中,车辆行驶行为模型的真实性决定了仿真系统的成败。而要建立切合实际的交通仿真模型,有必要对实际交通流中的车辆行驶行为进行深入地研究。本文以北京交通发展研究中心项目《基于GPS的数据采集与分析系统研究》为依托,主要完成以下工作。(1)回顾城市道路交通流以及驾驶行为的发展与研究现状,并进行客观评价,发现已有研究中不足,选定研究的突破方向,确定了从“实际应用出发、依靠高新设备采集跟车数据,运用科学的理论方法,结合计算机技术”的研究思路和技术路线。(2)阐述了地理信息系统(GIS)技术和全球定位系统(GPS)技术,以及它们在实际中的应用现状。介绍了云理论的相关基础知识及其在不确定性知识表示中的优势。(3)利用路网中获得的车辆行驶GPS数据,结合地理信息系统工具,构建基于GPS/GIS的车辆跟踪显示以及数据处理系统。选取城市主干道——学院路和快速路——西土城路作为数据提取的路段,提取历史数据。引入概念“短行程”,采用C#编写程序,首先根据短行程的定义将数据划分为数据区间分别保存,之后利用数据中的时间、经纬度结合速度信息进行计算,求得车辆的加速度值以及基于行驶时间和行驶距离的加速度频率。(4)在对车辆行驶GPS数据编程处理的基础上,从微观角度深入研究北京市不同路段的车辆行驶行为特性。比较了短行程基于行驶时间和行驶距离的加速度频率:研究了在整体封闭的快速路和有信号交叉口的主干道上行驶的车辆速度、加速度时间序列图,总结车辆在不同交通状况下的车辆行驶行为特性。(5)引入云理论描述车辆行驶中加速度变化的不确定性和随机性。在MATLAB软件中编程实现了隶属云的正向云发生器和逆向云发生器,得到“稳定跟驰状态”、“加速状态”和“减速状态”的加速度隶属云图,较好的吻合了加速度值的变化特性。