[發(fā)明專利]基于斷面檢測器的城市道路交通狀態(tài)判別方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210507080.0
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103021176A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王殿海;付鳳杰;金盛;馬東方;湯月華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于斷面檢測器的城市道路交通狀態(tài)判別方法，用于城市交通控制與管理，屬于智能交通研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對道路交通狀態(tài)進行科學(xué)合理的估計，可以為交通管理者和交通參與者提供動態(tài)決策依據(jù)，誘導(dǎo)城市交通良性發(fā)展。

目前城市道路交通狀態(tài)的判別主要以浮動車數(shù)據(jù)為依據(jù)，以視頻監(jiān)控和人工觀測為補充。作為當前惟一能夠支持大規(guī)模應(yīng)用浮動車數(shù)據(jù)采集源的出租車，本身也是一種營運車輛，在不同時段的載客率和出車率差異很大，而且往往集中在公共活動集中的區(qū)域和重要客運通道上，這種行駛特性會影響到用于計算路段行程車速的浮動車樣本量及計算精確度；由于視頻監(jiān)控資源極為有限，人為因素對人工觀測和視頻監(jiān)控結(jié)果的影響較大，因此現(xiàn)有交通狀態(tài)判別方法的精度和可靠性較低。同時現(xiàn)有交通狀態(tài)判別方法多以速度為判別的唯一依據(jù)，對速度數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性要求較高，而時間占有率也是衡量交通狀態(tài)的一個重要因素。因此建立起一個基于斷面檢測器的并融合時間占有率的城市道路交通狀態(tài)判別方法是十分迫切的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于斷面檢測器的城市道路交通狀態(tài)判別方法。該方法的基本思想是以交通流量、速度、時間占有率這三項交通流參數(shù)構(gòu)造一個綜合擁堵評價指標——交通擁堵指數(shù)，利用交通擁堵指數(shù)對路段交通狀態(tài)進行判別。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的交通狀態(tài)判別方法包括信息發(fā)布間隔內(nèi)斷面交通流數(shù)據(jù)獲取的步驟交通流參數(shù)平滑的步驟、速度擁堵指數(shù)和占有率擁堵指數(shù)計算的步驟、臨界速度擁堵指數(shù)計算的步驟、交通擁堵指數(shù)計算的步驟、路段交通狀態(tài)判別的步驟。

本發(fā)明提出的交通狀態(tài)判別方法，包含了三種斷面檢測器的布設(shè)情況，：有一組斷面檢測器交通狀態(tài)判別、有多組檢測器交通狀態(tài)判別、無檢測器交通狀態(tài)判別。

有一組斷面檢測器交通狀態(tài)判別是一種城市道路交通狀態(tài)判別方法，判別路段只有一組檢測器，每個發(fā)布間隔內(nèi)通過檢測器獲得交通流數(shù)據(jù)，確定交通擁堵指數(shù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通擁堵指數(shù)等級區(qū)間，判斷交通狀態(tài)。

有多組斷面檢測器交通狀態(tài)判別是判別路段有多組檢測器，根據(jù)各組檢測器位置綜合計算路段交通擁堵指數(shù)，依據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通擁堵指數(shù)等級區(qū)間，進行交通狀態(tài)判斷。

無檢測器交通狀態(tài)判別是城市道路交通狀態(tài)判別的一種，判別路段沒有檢測器，根據(jù)上下游連線的交通狀態(tài)，通過設(shè)定上下游交通狀態(tài)權(quán)重來實現(xiàn)該路段的交通狀態(tài)判別。

本方法的基本步驟如下：

c1、從各車道上各斷面檢測器中根據(jù)事先確定的采樣間隔時間獲取該檢測斷面該車道的交通流量、速度和時間占有率這三項交通流參數(shù)；繼而得到信息發(fā)布間隔表征該檢測斷面該車道交通流特性的交通流量、速度和時間占有率；對交通流參數(shù)進行預(yù)處理，得到信息發(fā)布間隔表征該檢測斷面交通流特性的交通流量、速度和時間占有率。

c2、交通流參數(shù)的平滑。

c3、根據(jù)預(yù)處理后的交通流參數(shù)計算速度擁堵指數(shù)和占有率擁堵指數(shù)。

c4、根據(jù)劃分道路等級的臨界速度計算對應(yīng)的臨界速度擁堵指數(shù)。

c5、根據(jù)速度擁堵指數(shù)和占有率擁堵指數(shù)計算綜合擁堵指標——交通擁堵指數(shù)。

c6、根據(jù)步驟c4得到的臨界速度擁堵指數(shù)和c5得到的交通擁堵指數(shù)對路段交通狀態(tài)進行判斷。

步驟c1中獲取實時交通流參數(shù)的過程包括：

c11、確定所需檢測的路段，以及路段斷面檢測器布設(shè)情況。

c12、確定數(shù)據(jù)采樣間隔：選取采樣間隔為1分鐘。

c13、通過環(huán)斷面檢測器獲取每一采樣間隔內(nèi)每條車道上的交通流量、速度和時間占有率數(shù)據(jù)。

c14、由每一采樣間隔內(nèi)每條車道上的交通流量、速度和時間占有率數(shù)據(jù)計算得到每一信息發(fā)布間隔內(nèi)每條車道上的交通流量、速度和時間占有率數(shù)據(jù)。

c15、對步驟c14中獲得的各車道實時交通流參數(shù)進行預(yù)處理，得到表征該檢測斷面的交通流參數(shù)。

步驟c13中對于每條車道上的每個斷面檢測器，獲取相應(yīng)車道的交通流量和時間占有率，以及每輛車的速度；

從斷面檢測器中獲取交通流參數(shù)具體包括：

c131、獲取交通流量參數(shù)；

每一采樣間隔內(nèi)交通流量即一分鐘內(nèi)通過該斷面檢測器的車輛數(shù)，單位為veh；

式中：i——該路段的第i條車道；

k——第k個采樣間隔；

n——采樣間隔內(nèi)通過該斷面檢測器的第n輛車；