[發(fā)明專(zhuān)利]基于城市道路擁堵識(shí)別的檢測(cè)器布設(shè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610039673.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105654720B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付鳳杰;龔越;王殿海;劉美岐;阮樹(shù)斌;金盛;馬東方;熊滿初
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08G1/01
• 分類(lèi)號(hào): G08G1/01;G08G1/08
• 代理公司: 浙江杭州金通專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 王佳健

1.基于城市道路擁堵識(shí)別的檢測(cè)器布設(shè)方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

c1、選擇并處理得到擁堵識(shí)別指標(biāo)；

c2、定義排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器；

c3、確定排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器位置；

c4、定義擁堵檢測(cè)器；

c5、根據(jù)交通控制狀態(tài)確定擁堵檢測(cè)器位置；

c6、基于道路的幾何條件和現(xiàn)有的檢測(cè)器進(jìn)行綜合布設(shè)；

步驟c1選擇并處理得到擁堵識(shí)別指標(biāo)包括：

c11、獲取時(shí)間占有率：通過(guò)檢測(cè)器測(cè)量，得到在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)檢測(cè)器的車(chē)輛占有時(shí)間，并且取與該時(shí)段長(zhǎng)度之比即為時(shí)間占有率；

c12、處理得到滾動(dòng)時(shí)間占有率；

步驟c2具體是：定義排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器

為了更加明確地描述道路的擁堵?tīng)顩r，將車(chē)輛的排隊(duì)長(zhǎng)度作為其擁堵?tīng)顟B(tài)參數(shù)，但是由于不同的進(jìn)口車(chē)道長(zhǎng)度存在不同的情況，為了保證各個(gè)進(jìn)口道的公平性，故提出排隊(duì)強(qiáng)度這一概念，即排隊(duì)長(zhǎng)度與該進(jìn)口道的路段長(zhǎng)度的比值，因此根據(jù)排隊(duì)強(qiáng)度來(lái)確定檢測(cè)器位置，所以此組檢測(cè)器稱(chēng)為排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器；

式中：P_i—進(jìn)口車(chē)道i的排隊(duì)強(qiáng)度；

q_i—進(jìn)口車(chē)道i的排隊(duì)長(zhǎng)度；

L_i—進(jìn)口車(chē)道i的路段長(zhǎng)度；

步驟c3具體是：確定排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器位置

c31、設(shè)定排隊(duì)強(qiáng)度閾值

根據(jù)道路的條件和控制擁堵程度，來(lái)設(shè)置排隊(duì)強(qiáng)度閾值

c32、計(jì)算出排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器的布設(shè)位置

利用步驟c2中排隊(duì)強(qiáng)度的定義，計(jì)算得到第一組檢測(cè)器的布設(shè)位置，

式中：—進(jìn)口道i的排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器布設(shè)位置；

L_i--進(jìn)口車(chē)道i的路段長(zhǎng)度；

—進(jìn)口車(chē)道i的排隊(duì)強(qiáng)度閾值；

步驟c4具體是：定義擁堵檢測(cè)器

當(dāng)步驟c3中的排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器識(shí)別到擁堵?tīng)顟B(tài)時(shí)，為防止因?yàn)槠款i識(shí)別的延遲,造成排隊(duì)上溯，因此根據(jù)上游駛?cè)氲牧髁款A(yù)留空間，設(shè)置第二組檢測(cè)器，位置在處；

步驟c5具體是：根據(jù)交通控制狀態(tài)確定擁堵檢測(cè)器位置

c51、獲取交通控制狀態(tài)基本參數(shù)

c511、采集城市道路的基本信息

獲取道路中上游駛?cè)氲母鬓D(zhuǎn)向車(chē)道的車(chē)道數(shù)N_s，N_l，N_r，以及各個(gè)相位最大綠燈時(shí)間gt_{max s}，gt_{max l}，gt_{max r}，其中N_s表示直行交通流車(chē)道數(shù)，gt_{max s}表示所在相位的最大綠燈時(shí)間；N_l表示左轉(zhuǎn)交通流車(chē)道數(shù),gt_{max l}表示所在相位的最大綠燈時(shí)間；N_r表示右轉(zhuǎn)交通流的車(chē)道數(shù),gt_{max r}表示所在相位的最大綠燈時(shí)間；

c512、獲取各轉(zhuǎn)向車(chē)道的飽和流率

采取現(xiàn)場(chǎng)采集飽和車(chē)頭時(shí)距然后計(jì)算出飽和流率，

式中：S_i—車(chē)道i的飽和流率；

--代表進(jìn)口車(chē)道i測(cè)得的飽和車(chē)頭時(shí)距，單位s；

c513，獲取判別間隔時(shí)間

將連續(xù)N個(gè)時(shí)間占有率的最小值作為判別值，擁堵檢測(cè)的判別間隔時(shí)間為NT，T表示滾動(dòng)時(shí)間占有率的計(jì)算時(shí)間間隔；

c514、獲取擁堵控制時(shí)間

當(dāng)城市道路交叉口出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象時(shí)，對(duì)當(dāng)前周期內(nèi)延遲的時(shí)間進(jìn)行判別：

①當(dāng)前信號(hào)燈為綠燈時(shí)間，則在該綠燈時(shí)間釋放完畢后，再啟動(dòng)瓶頸控制，則瓶頸控制的效果延遲時(shí)間最大為該信號(hào)燈的綠燈時(shí)長(zhǎng)g；

②當(dāng)前的信號(hào)燈時(shí)間為紅燈時(shí)，則即刻啟動(dòng)瓶頸控制，延遲時(shí)間為0；同時(shí)取g為擁堵控制時(shí)間；

c52、計(jì)算上游最大駛?cè)胲?chē)輛數(shù)

c521、直行相位放行時(shí)

式中：J—駛?cè)胱畲筌?chē)輛數(shù)，單位輛

c522、左轉(zhuǎn)相位放行時(shí)

c53、計(jì)算擁堵檢測(cè)器的位置

c531、根據(jù)城市道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)采集，獲取阻塞車(chē)輛密度K_j和進(jìn)口道的車(chē)道總數(shù)N_link

c532、根據(jù)瓶頸識(shí)別到作用時(shí)間，確定檢測(cè)器設(shè)置位置

已知瓶頸識(shí)別到作用的時(shí)間M＝NT+gt_maxi,

(1)設(shè)左轉(zhuǎn)相位和直行相位綠燈時(shí)間較小的值為直行相位的gt_maxs，根據(jù)瓶頸識(shí)別到作用的時(shí)間，確定進(jìn)口道i檢測(cè)器設(shè)置位置

①當(dāng)M∈(0,gt_maxs]時(shí),M時(shí)間過(guò)短時(shí)：

②當(dāng)M∈(gt_maxs,gt_maxl]時(shí)，則按照比例換算成左轉(zhuǎn)和直行相位的綠燈時(shí)間下的最大車(chē)輛數(shù)J：

③當(dāng)M∈(gt_maxl,gt_maxl+gt_maxs]時(shí)，同②換算得到最大車(chē)輛數(shù)

④當(dāng)M∈(gt_maxl+gt_maxs,∞)時(shí)，駛?cè)胲?chē)輛數(shù)至多取兩個(gè)相位最大綠燈時(shí)間下駛?cè)胲?chē)輛數(shù)之和：

(2)設(shè)左轉(zhuǎn)相位和直行相位綠燈時(shí)間較小的值為左轉(zhuǎn)相位的gt_maxl，根據(jù)瓶頸識(shí)別到作用的時(shí)間，確定進(jìn)口道i檢測(cè)器設(shè)置位置

①當(dāng)M∈(0,gt_maxl]時(shí)，M時(shí)間過(guò)短時(shí)：

②當(dāng)M∈(gt_maxl,gt_maxs]時(shí)，則按照比例換算成左轉(zhuǎn)和直行相位的綠燈時(shí)間下的最大車(chē)輛數(shù)J：

③當(dāng)M∈(gt_maxs,gt_maxl+gt_maxs]時(shí)，同②換算得到最大車(chē)輛數(shù)

④當(dāng)M∈(gt_maxl+gt_maxs,∞)時(shí)，駛?cè)胲?chē)輛數(shù)至多取兩個(gè)相位最大綠燈時(shí)間下駛?cè)胲?chē)輛數(shù)之和：

式中:K_j—阻塞車(chē)輛密度，輛/km

N_link—進(jìn)口道的車(chē)道總數(shù)

J—上游駛?cè)胱畲筌?chē)輛數(shù)，單位輛；

步驟c6中基于道路的幾何條件和現(xiàn)有檢測(cè)器進(jìn)行綜合布設(shè)，詳細(xì)步驟如下：

c61、獲取道路的長(zhǎng)度信息和設(shè)置兩組檢測(cè)器間距閾值

獲得道路的長(zhǎng)度L_i，考慮到道路幾何條件和檢測(cè)器間的布設(shè)間距，應(yīng)給兩組檢測(cè)器間預(yù)留一定的距離d，設(shè)且設(shè)d與路段長(zhǎng)度L_i之比的閾值為

c62、獲取道路上現(xiàn)有檢測(cè)器信息

c63、對(duì)道路的布設(shè)條件進(jìn)行識(shí)別

①當(dāng)時(shí)，認(rèn)為進(jìn)口道i的路段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，則需另外設(shè)置兩組檢測(cè)器，結(jié)合已有檢測(cè)器，布設(shè)位置分別為

②當(dāng)時(shí)，認(rèn)為進(jìn)口道i的路段長(zhǎng)度較長(zhǎng)，則需另外設(shè)置一組檢測(cè)器，布設(shè)位置分別為

③當(dāng)時(shí)，認(rèn)為進(jìn)口道i的路段長(zhǎng)度較短，則需設(shè)置一組檢測(cè)器，布設(shè)位置分別為

式中：L_i—進(jìn)口道i的路段長(zhǎng)度

—進(jìn)口道i的排隊(duì)強(qiáng)度檢測(cè)器所在位置

--進(jìn)口道i的擁堵識(shí)別檢測(cè)器所在位置。