[發明專利]基于樣本行程時間信息的車道組最大排隊長度估計方法

有效

• 申請號: 201810558555.6
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108806282B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 馬東方;李文婧;吳葉舟;瞿逢重;肖家旺;盛博文
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G08G1/065
• 分類號: G08G1/065;G08G1/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

本發明公開了一種基于樣本行程時間信息的車道組最大排隊長度估計方法。本發明首先在周期結束后利用樣本行程時間信息提取最大行程時間并計算行程時間變化率。其次利用最大行程時間估計周期內的最大排隊次數。再次計算最大行程時間所對應車輛首次被阻滯周期的排隊位置進而估計首次被阻滯周期的最大排隊長度位置。最后利用行程時間變化率計算周期排隊最遠點的關系，并基于最大行程時間車輛首次被阻滯周期的排隊最遠點推算當前周期的排隊最遠點位置。本發明可以自動區別同一路段下游進口道不同車道組之間的差異性，且無需假設車輛的到達規律，弱化了傳統方法的假設條件，實現了提升預測精度。

技術領域

本發明涉及一種對車道組最大排隊長度估計的方法，具體是一種基于樣本行程時間信息的車道組最大排隊長度估計方法，屬于智能交通研究領域。

背景技術

排隊長度尤其是最大排隊長度是交通管理與控制的重要基礎，是優化誘導方案、調整信號控制參數的重要輸入參數。現有排隊長度估計方法主要基于地感線圈、微波等斷面檢測數據，通過“駛入-駛離”法統計路段承載車輛數，進而利用概率論估計路段排隊車輛數及最大排隊長度，存在如下兩點問題：(1).估計誤差逐步累積，隨著時間推移誤差急劇增大；(2).無法區分路段車輛的轉向屬性，約束精細刻畫路段下游不同車道組之間的排隊差異性，制約信號配時參數調整的精確性。為了彌補“駛入-駛離”法存在的上述缺陷，很多學者提出了基于交通波理論的排隊長度估計方法，在車輛均勻到達的前提假設下按照交通波理論計算停車波波速進而估算最大排隊長度。而在城市道路中，上游信號燈的影響致使車輛往往是脈沖式到達，交通波理論的實用性受到很大限制，其最終估計結果往往也存在很大誤差。

近年來，隨著新型檢測技術和設備的不斷成熟，獲取區間交通流信息日益普遍。例如針對浮動車GPS數據通過地圖匹配可以推算任意區段的行程時間信息；針對闖紅燈自動記錄系統的車牌和通過時刻數據亦可以計算區間行程時間信息。由于GPS尚未完全普及、闖紅燈自動記錄系統也存在錯檢和漏檢現象，因此無法獲取全樣本的行程時間信息。獲取行程時間的車輛可稱之為樣本車輛，相應的行程時間信息稱為樣本行程時間，這些樣本行程時間信息可以反映車輛從上游駛入至下游駛離整個過程的總體情況，且自動區別下游進口道的車道組編號，因此，基于該類數據推算排隊長度必然可以大幅提升參數的估計精度，且可以區別不同車道組。

該方法可以直接應用于交通控制領域，利用目前日益普及的闖紅燈自動記錄系統提供的樣本行程時間數據實時計算最大排隊長度，將為現有交通控制系統的升級改造提供技術基礎。同時，該方法實現了GPS、闖紅燈自動記錄系統數據的信息復用，減少了城市交通控制系統對地感線圈、微波等傳統檢測設備的依賴度，降低了整個交通控制系統的運維成本。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種基于樣本行程時間信息的車道組最大排隊長度估計方法。

本發明的基本思想為：周期內釋放車輛中的最大行程時間越大、且前后車之間的行程時間變化率越小則說明排隊車輛數越多，也即最大排隊長度越大。因此，可以利用周期最大行程時間和行程時間變化率來估算最大排隊長度。

本發明包含四個步驟：(1).周期結束后利用樣本行程時間信息提取最大行程時間并計算行程時間變化率；(2).利用最大行程時間估計周期內的最大排隊次數；(3).計算最大行程時間所對應車輛首次被阻滯周期的排隊位置進而估計首次被阻滯周期的最大排隊長度位置；(4).利用行程時間變化率計算周期排隊最遠點的關系，并基于最大行程時間車輛首次被阻滯周期的排隊最遠點推算當前周期的排隊最遠點位置。

本發明的有益效果：本發明可以自動區別同一路段下游進口道不同車道組之間的差異性，且無需假設車輛的到達規律，弱化了傳統方法的假設條件，實現了提升預測精度。同時，該方法無需鋪設任務新的檢測設備，在實現闖紅燈自動記錄等系統數據復用的同時，減少對傳統的地感線圈、微波等斷面檢測設備的依賴程度，是未來交通信號控制的發展方向，為信號控制系統的升級換代提供一定的技術支撐。

附圖說明