跟馳理論，是運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法，研究在這種狀態(tài)車隊(duì)的行駛特性。

定義

跟馳理論是運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法，探究在無法超車的單一車道上車輛列隊(duì)行駛時(shí)，后車跟隨前車的行駛狀態(tài)，并且借助數(shù)學(xué)模式表達(dá)并加以分析闡明的一種理論。跟馳模型就是基于這種理論通過仿真，從而得到的數(shù)學(xué)模型，分為線性跟馳模型和非線性跟馳模型。

車輛跟馳特性

在道路上，當(dāng)交通流的密度很大時(shí)，車輛間距較小，車隊(duì)中任一輛車的車速都受前車速度的制約，駕駛員只能按前車提供的信息采用相應(yīng)的車速，我們稱這種狀態(tài)為非自由運(yùn)行狀態(tài)。跟馳理論就是研究在這種狀態(tài)車隊(duì)的行駛特性。跟馳理論所研究的非自由運(yùn)行狀態(tài)行駛車隊(duì)的三大特性：

（1）制約性

在車隊(duì)中，由于駕駛員總不愿意落后，而是緊隨前車前進(jìn)，這就是“緊隨要求”。同時(shí)后車的車速不能長(zhǎng)時(shí)間大于前車，只能在前車車速附近擺動(dòng)，以避免碰撞，這就是“車速條件”。此為，為了保證安全行車條件，又要保持兩車之間有足夠的距離，以滿足駕駛員做出反應(yīng)，并采取制動(dòng)措施，這是“間距條件”。

緊隨要求、車速條件、間距條件構(gòu)成了一隊(duì)汽車的跟馳形式的制約性。即前車速度制約著后車速度和兩車距離。

（2）延遲性（也稱滯后性）

由制約性可知，前車改變運(yùn)行狀態(tài)，后車也要改變。但前后車改變狀態(tài)不是同步的，后車要滯后于前車。因?yàn)轳{駛員要對(duì)前車運(yùn)行狀態(tài)的改變要有反應(yīng)過程，就需要反應(yīng)時(shí)間。假設(shè)反應(yīng)時(shí)間為

T

，納悶前車在

t

時(shí)刻的動(dòng)作，后車要在

（t+T）

時(shí)刻才能做出相應(yīng)的動(dòng)作，這就是延遲性。

延遲性又包括四個(gè)階段：

感覺階段———前車運(yùn)行狀態(tài)的改變被察覺；

認(rèn)識(shí)階段———對(duì)這一改變加以認(rèn)識(shí)；

判斷階段———對(duì)本車將要采取的措施作出判斷；

執(zhí)行階段———由大腦到手腳的操縱動(dòng)作。

（3）傳遞性

由制約性可知，第1輛車的運(yùn)行狀態(tài)制約著第2輛車，第2輛車的運(yùn)行狀態(tài)又制約著第3輛車，……，第

n

輛制約著第

n+1

輛。一旦第一輛車改變運(yùn)行狀態(tài)，他的效應(yīng)將會(huì)一輛接一輛的傳遞下去，直到最后一輛。這就是傳遞性。這種傳遞性由于具有延遲性，所以信息沿車隊(duì)向后傳遞不是平滑連續(xù)而是像脈沖一樣間斷連續(xù)的。