[發(fā)明專利]基于RFID數(shù)據(jù)的城市交叉口交通狀態(tài)判別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710192733.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106803347B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳淑燕;曹政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G06K9/62
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

1.一種基于RFID數(shù)據(jù)的城市交叉口交通狀態(tài)判別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：RFID數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)清洗：

1)根據(jù)研究交叉口的基站位置及編碼篩選出該交叉口上下游基站車輛通過(guò)記錄信息，并將該信息的數(shù)據(jù)集記為X₁；

2)比對(duì)交叉口不同進(jìn)口道上下游基站車輛車牌號(hào)，即基于數(shù)據(jù)集X₁匹配車輛通過(guò)上下游基站的通過(guò)信息，并將匹配后信息的數(shù)據(jù)集記為X₂；

步驟二：交叉口延誤時(shí)間估算：

交叉口延誤時(shí)間由車輛在基站間的通過(guò)時(shí)間與車輛路段間通過(guò)時(shí)間之差進(jìn)行估算；

步驟三：交叉口飽和度估算：

1)交叉口飽和度由各進(jìn)口道飽和度按各進(jìn)口道流量加權(quán)獲得，計(jì)算公式如下：

式中α_int為交叉口飽和度，α_i為各進(jìn)口道飽和度，Q_i為各進(jìn)口道車輛流量；

2)各進(jìn)口道飽和度則由飽和度計(jì)算公式計(jì)算獲得，公式如下：

α＝v/c (2)

式中α為各進(jìn)口道飽和度，v為各進(jìn)口道當(dāng)量流量，c為各進(jìn)口道通行能力；c＝N*s*(g/C)，N為該進(jìn)口道車道組數(shù)，s為車道組修正飽和流率，g為某相位有效綠燈時(shí)間，C為周期時(shí)間；

為了獲取交叉口信號(hào)周期不同相位綠信比g/C，將車輛通過(guò)交叉口的時(shí)間固定，則若某信號(hào)周期內(nèi)某相位的最大車輛通行數(shù)固定，則交叉口信號(hào)周期內(nèi)各相位綠信比可由各相位的最大車輛通行數(shù)的比值進(jìn)行估算；

3)車道組修正飽和流率按照車道組不同情況修正獲得，公式如下：

式中s_i為各進(jìn)口道飽和修正流率，s₀為基本飽和流率，f_i為修正系數(shù)；

步驟四：利用層次聚類方法對(duì)步驟二、三中獲得的交叉口延誤時(shí)間及飽和度進(jìn)行分類，得到交叉口不同時(shí)段的狀態(tài)分類，最后根據(jù)延誤時(shí)間及飽和度的大小進(jìn)行狀態(tài)的判定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID數(shù)據(jù)的城市交叉口交通狀態(tài)判別方法，其特征在于：所述步驟一中的RFID數(shù)據(jù)包含交叉口出口道的車輛信息、通過(guò)時(shí)間、車輛車牌號(hào)；并由車輛車牌號(hào)匹配獲得交叉口上下游基站間車輛運(yùn)行軌跡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID數(shù)據(jù)的城市交叉口交通狀態(tài)判別方法，其特征在于，所述步驟二的方法具體流程為：取一小時(shí)作為計(jì)時(shí)間隔，對(duì)匹配數(shù)據(jù)集X₂中的每一車輛通過(guò)上下游基站的時(shí)間作差，并定義該時(shí)間差為基本通行時(shí)間T；取該小時(shí)間隔內(nèi)所有車輛速度平均值作為車輛通過(guò)路段的速度估計(jì)值，并以該速度計(jì)算各車輛于路段上的行駛時(shí)間t；對(duì)基本通行時(shí)間與車輛路段行駛時(shí)間做差獲取每一車輛的延誤時(shí)間，并取平均值作為該計(jì)時(shí)間隔內(nèi)的交叉口延誤時(shí)間的估計(jì)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID數(shù)據(jù)的城市交叉口交通狀態(tài)判別方法，其特征在于，所述步驟三的方法具體流程為：取一小時(shí)作為計(jì)時(shí)間隔，并將數(shù)據(jù)集X₂按通過(guò)時(shí)間段聚合成交叉口各流向的小時(shí)交通流量；假設(shè)交叉口周期某一相位所能通過(guò)的車輛數(shù)為固定值，并取各流向小時(shí)交通流量的最大值作為相位通過(guò)車輛數(shù)的估計(jì)值，由此獲得交叉口各相位的綠信比；隨后根據(jù)公式(1)、(2)、(3)分別計(jì)算交叉口的飽和度，并且飽和度為一接近1的值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID數(shù)據(jù)的城市交叉口交通狀態(tài)判別方法，其特征在于，所述步驟四中的層次聚類圖縱軸為類間距離，當(dāng)取不同的類間距離，可將交叉口不同時(shí)段的交通狀態(tài)分為n類；根據(jù)分類后的各時(shí)段交叉口延誤時(shí)間及飽和度大小可將交叉口狀態(tài)判別為暢通、擁擠、擁堵?tīng)顟B(tài)。