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針對(圖 4.1)的四個象限,針對每一種象限做個別的情境模擬,判斷每 個象限的Dmin或是Dmax是否合理,距離會不會過大,使得後車可以超越或 是鄰近車道車輛超車;如果距離過小,前車緊急煞車,Dmin是否足夠而不 至於撞車。將初始值設定為各象限所假定發生的情況,以下為各情境的模 擬過程及數據分析。

5.2.1 情境一

在第一象限中,由於前車(i2)和前前車(i3)的距離過近,又本車的速度 大於前車,也就是D23<Dhumanv1>v2。在模擬中,設定開始的位置,(i1)、

(i2)和(i3)的 x 座標分別為(i1)=10、(i2)=100、(i3)=125 作為起始,初始速度(v1) 為20m/s,(v2)=18m/s、(v3)=18m/s=65km/h,如(圖 5.4):

圖 5.4 情境模擬一

設定跑三十秒,如果程式在某一秒有使用到模式 1(Dmin1),則會隨著 數據回傳到文件,因此便可以判斷在使用模式1 時是否有錯誤。結果如表 5.1:

i1 i2 i3

表5.1 模擬情境一 6 18.29322 13 118 191 71 83.42539

7 18.29322 14 136 204 73 67.18501 8 18.29322 15 154 218 68 59.04187

9 18.29322 16 172 233 64 48.799500 here use model1 10 17.48567 14 189 250 61 67.16101

11 17.48567 16 206 263 61 33.747795 here use model1 12 16.67812 13 222 280 57 64.17597

13 17 17 233 291 58 20.58845

14 17 15 250 309 58 44.487267 here use model1 15 16.19245 13 265 325 59 61.25695

16 16 16 277 337 60 19.40587 22 17.19245 14 377 438 59 65.31249

23 17 17 390 451 61 21.814503 here use model1 24 16.17213 12 405 470 61 67.1994

25 17 17 415 480 65 19.323883 here use model1 26 16.17213 12 430 499 65 67.1854

27 16.17213 13 446 511 69 51.25685 28 16.17213 12 462 524 65 58.10788

29 16 16 472 534 62 19.28788

30 16 12 488 552 62 57.08142

在分析時先用前六秒鐘分析,因為在初始值就設定此種情境的狀況,

所以前面的秒數較容易顯示第一象限的狀況,前六秒鐘速度一直都是

v1>v2,分別在第三秒和第五秒的時候 d< Dmin,因此第三秒開始減速,使 用拋物線減速度減速,第二秒的速度是20m/s,第三秒速度變成 19.14m/s,

這秒鐘內自動車前進了 18 公尺(63m-45m),小於在等速時的 20 公尺,而 應該減速的時間β 計算方式為 3×(v1v2),第二秒v1=20,v2=14,所以 β 值為 4.24 秒鐘,但由於在第三秒時,兩車的距離又恢復在可接受的範圍 內,就沒有繼續執行減速;第二次模擬,將前車的車速逐漸的放慢等減速,

如下ㄧ個表(表 5.2)的 v2 ,可發現,從第四秒開始使用拋物線減速度開始 減速,β 應該為 3×(2016)=3.4 秒,的確,四至六秒由於距離仍然在危險 值Dmin內,所以仍在減速直到第七秒為止。

表5.2 模擬情境二

v1 v2

i1每秒x 座標位置

i2每秒x 座標位置

兩車在前 一秒位置 差距(d)

Dmin

1 20 18 25 118 95 52.92888

2 20 17 45 136 93 64.38857

3 20 16 65 153 91 73.59954

4 20 15 85 169 88 81.2352 here use model1 5 19.15714 14 103 184 84 87.65032 here use model1

6 16.09994 13 160 198 81 83.59733 here use model1 7 10.65655 12 251 211 38 57.81779

5.2.2 情境二

前車(i2)和前前車(i3)保持人為的安全距離,又本車的速度大於前車,

也就是D23>Dhuman,v1>v2。在模擬中,設定開始的位置,(i1)、 (i2)和(i3) 的x 座標分別為(i1)=10、(i2)=30、(i3)=95 作為起始,D23的值會比前ㄧ各情 境時大,初始速度(v1)為 20m/s,(v2)=18m/s、(v3)=18m/s=65km/h,如(圖 5.5):

圖5.5 情境模擬二

因為Dmin2=0.05*v1+S-0.002*(20+average-decrease),因為有 S,所以仍 必需求得減速度的時間β,而模擬結果如下表5.3

i1 i2 i3

表5.3 情境模擬二

由表可知,在第1、4、7、13、15、17、19、20、22 秒都有進入模式 二減速,但在第2、3、5、6、9、10、11、12、14 秒,雖然 d< Dmin2,但 是並沒有進入模式二中,原因是因為速度的關係;必須要在v1>v2的情況 下才會進入模式中,但這幾秒雖然已經小於Dmin2,但是因為v1<v2,所以 是使用模式三在判斷Dmin,運用模式三在減速。而兩車間的間距也都維持 的很固定,大概在24~30 公尺之間。

5.2.3 情境三

前車(i2)和前前車(i3)保持安全距離,又本車的速度大於前車,也就是 D23>Dhuman,v1>v2。在模擬中,設定開始的位置,(i1)、 (i2)和(i3)的 x 座 標分別為(i1)=10、(i2)=30、(i3)=95 作為起始,D23的值會比前ㄧ各情境時大,

初始速度(v1)為 19m/s,(v2)=18m/s、(v3)=18m/s=65km/h,i2 車速會加速但 不會減速,只要小於 Dmin=0.05*v11-0.002*(20+average-decrease)就會使用 拋物線減速度減速,初始如(圖 5.6)

圖5.6 模擬情境三 模擬結果如表 5.4

表5.4 模擬情境三

所以Dmin的計算跳進模式二中,模式二的安全距離遠大於模式三的Dmin3, 所以在第七秒速度減慢,隨後又因為v2的速度又大於v1,因此又回到模式 三中。

5.2.4 情境四

前車(i2)和前前車(i3)並沒有保持安全距離,也就是 D23<Dhuman;但本 車的速度小於前車,所以有可能前車會減速。在模擬中,設定開始的位置,

(i1)、(i2)和(i3)的 x 座標分別為(i1)=10、(i2)=40、(i3)=75 作為起始,D23的值 會 比 前 ㄧ 各 情 境 時 小 , 初 始 速 度 (v1) 為 18m/s , (v2)=19m/s 、 (v3)=18m/s=65km/h,i2 車速會逐漸減速但不會加速,同其他情境ㄧ般,只 要小於Dmin就會使用拋物線減速度減速,初始如圖5.7

圖5.7 模擬情境四

表5.7 模擬情境四