[發明專利]一種城市道路交叉口飽和流率計算方法

有效

• 申請號: 201710956373.X
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107564290B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 羅為明;袁建華;馬慶;王敏;陸文杰;徐棱
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發明公開了一種城市道路交叉口飽和流率計算方法，其中，包括：采集城市道路交叉口的交通數據；對所述交通數據進行預處理，并對預處理后得到的結果數據進行存儲；根據Grubbs算法實時計算并存儲單周期城市道路交叉口的平均車頭時距；根據K?means聚類算法對相同天氣條件下單周期城市道路交叉口的平均車頭時距進行聚類分析，得到聚類分析結果；根據所述聚類分析結果計算飽和情況下車頭時距的均值，得到不同天氣條件下城市道路交叉口飽和流率。本發明提供的城市道路交叉口飽和流率計算方法提高了不同天氣條件下城市道路交叉口飽和流率的精度。

技術領域

本發明涉及交通控制技術領域，尤其涉及一種城市道路交叉口飽和流率計算方法。

背景技術

近年來，隨著國民經濟高速發展汽車保有量持續增長，2016年中國汽車保有量達1.94億輛。不斷增長的汽車數量對城市交通系統的正常運行帶來巨大的壓力，人們對交通系統運行的可靠性和可控性要求越來越高。城市道路交叉口是道路交通的咽喉，其通行能力直接影響整個交通網絡的承載能力。由于不同方向機動車、非機動車和行人的相互干擾，交叉口處容易出現擁堵等問題。通過標志設置、道路渠化等交通組織方法進行調整的費用較高、交通參與者適應周期較長。因此，交通信號控制系統成為交叉口交通控制的主要方法。交通信號控制系統通過交通流信息采集和信號控制算法，可以提高城市道路交叉口的通行能力，均衡路網內交通流，避免或緩解道路交通擁堵，同時減少車輛擁堵停車等待時的尾氣排放，降低環境污染。

飽和流率是交通信號配時優化的關鍵參數之一，一般可以通過模型或實測計算獲得。飽和流率的模型計算方法需要根據影響飽和流率的因素進行各種修正，這些修正參數在量化或測量時存在一定難度，因此實際工程應用中多采用實測車頭時距的方法來確定飽和流率。實測車頭時距法測量飽和車流中小型車輛(即標準車輛)通過停止線的車頭時距，為避免綠燈初期損失時間的影響，剔除最初幾輛車的數據，最后取平均車頭時距的倒數乘以3600即為飽和流率。該方法簡單、易用，但是在實際應用中很難排除車型、天氣等外部因素對車頭時距的影響，不能滿足交通信號配時優化對飽和流率精度的要求。

因此，如何能夠提高不同天氣條件下城市道路交叉口飽和流率的精度成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種城市道路交叉口飽和流率計算方法，以解決現有技術中的問題。

作為本發明的第一個方面，提供一種城市道路交叉口飽和流率計算方法，其中，所述城市道路交叉口飽和流率計算方法包括：

采集城市道路交叉口的交通數據；

對所述交通數據進行預處理，并對預處理后得到的結果數據進行存儲；

根據Grubbs算法實時計算并存儲單周期城市道路交叉口的平均車頭時距；

根據K-means聚類算法對相同天氣條件下單周期城市道路交叉口的平均車頭時距進行聚類分析，得到聚類分析結果；

根據所述聚類分析結果計算飽和情況下車頭時距的均值，得到不同天氣條件下城市道路交叉口飽和流率。

優選地，所述交通數據包括信號燈數據、天氣數據、車輛檢測器占有數據、車道信息數據以及各個數據的采集時間。

優選地，所述對所述交通數據進行預處理，并對預處理后得到的結果數據進行存儲包括：

根據各個數據的采集時間將所述車輛檢測器占有數據、信號燈數據和天氣數據分別對應；

根據所述車道信息數據將對應后的數據進行存儲。

優選地，所述根據Grubbs算法實時計算并存儲單周期城市道路交叉口的平均車頭時距包括：

根據所述車輛檢測器占有數據計算單個綠燈期間車輛間的車頭時距，并對車頭時距進行排序；