[發明專利]一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法

有效

• 申請號: 201210327184.3
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102855755A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 別一鳴;裴玉龍;王琳虹;孫燁
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G08G1/042;G06F19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及一種城市干道車隊離散模型的建模方法，具體涉及一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法。

背景技術

目前，我國各大城市交通運行情況日益惡化，嚴重阻礙了社會經濟的發展，交通信號控制技術作為一種現代化的交通管理手段，能夠有效提高路網車流運行效益。尤其通過對相鄰的若干個交叉口實施信號協調控制，可以大幅度地降低干道上的車流延誤與停車次數。交通控制系統為了優化出最佳的信號協調控制方案，必須準確預測下游交叉口的車流到達情況。

干道上的車隊在向下游運行過程中，由于各個駕駛員期望速度之間的差異，會導致車隊逐漸發生離散。離散程度大小與行駛距離、組成車隊的機動車數量、車速差異比例等密切相關。車隊離散模型可以用來描述干道上的車隊離散情況，動態地預測下游道路斷面的車流到達圖式，為信號協調控制服務。目前，世界上應用最為廣泛的是Robertson車隊離散模型，被許多著名的交通控制系統(如TRANSYT/SCOOT)所采用，該模型假設組成一個車隊的各個機動車的最低車速接近于0，然而在干道上不同車隊的最低車速存在差異，尤其在交通流量比較小的情況下車隊的最低車速可能顯著大于0，此時將會導致預測得到的下游交叉口車隊到達時段長度顯著大于實際車隊到達時段長度，進而影響協調控制效果。此外，在Roberston車隊離散模型中，車隊的最低車速、最高車速、平均車速被工程師根據經驗設置為定值，然而在實際路網中這三個速度參數會隨交通狀態的變化而動態波動，即經驗值與真實值存在差異，影響模型預測精度。

發明內容

本發明為解決現有車隊離散模型中最低車速、最高車速、平均車速設置依靠工程師經驗，無法準確預測下游端面車隊到達圖式的問題，進而提出一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明所述建模方法的步驟如下：

步驟一、在城市干道上交叉口出口下游的每條車道上布設感應線圈檢測器，且每個感應線圈檢測器與其最近的交通信號機連接，信號機采集每一輛機動車經過感應線圈檢測器后端邊緣與前端邊緣時產生的脈沖信號，然后記錄每個脈沖信號產生的時刻；

步驟二、識別經過感應線圈檢測器的機動車是否屬于同一個車隊；

步驟三、計算同一個車隊中的最高速度、最低速度、平均速度，并預測當前經過感應線圈檢測器的車隊的速度值；具體步驟為：

步驟三(一)、設當前經過感應線圈檢測器的為第M個車隊，該車隊中共有M_N輛機動車，第n輛車觸發感應線圈檢測器后端邊緣的時刻為t_Mn，其中1≤n≤M_n，觸發感應線圈檢測器前端邊緣的時刻為t′_Mn，那么第n輛車經過感應線圈檢測器時的速度V_Mn為：

VMn=2tMn′-tMn]]>①；

步驟三(二)、計算第M個車隊中機動車的最大車速V_M?max：

VMmax=max(VM1,VM2,...VMMN)]]>②，

公式②中max為取最大函數；