[發(fā)明專利]一種基于多維檢測(cè)線圈采集周期的交通流瓶頸識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810604799.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108777068B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐立;翟鵬飛;羅霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/042;G08G1/065
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多維檢測(cè)線圈采集周期的交通流瓶頸識(shí)別方法，包括以下步驟：步驟1：通過(guò)數(shù)據(jù)采集周期為T的大尺度檢測(cè)線圈檢測(cè)數(shù)據(jù)確定瓶頸所在的大致位置；步驟2：通過(guò)瓶頸位置的大尺度檢測(cè)線圈的占有率確定瓶頸與大尺度檢測(cè)線圈之間的相對(duì)位置；步驟3：通過(guò)數(shù)據(jù)采集周期為t的小尺度檢測(cè)線圈確定瓶頸發(fā)生的具體位置和瓶頸的上游位置；步驟4：計(jì)算瓶頸所引發(fā)交通擁堵的路段長(zhǎng)度L、瓶頸持續(xù)時(shí)間T_during和瓶頸所產(chǎn)生的總延誤，實(shí)現(xiàn)交通流瓶頸的識(shí)別；本發(fā)明瓶頸識(shí)別的準(zhǔn)確度高、能夠確定瓶頸產(chǎn)生擁堵的影響范圍，掌握瓶頸的持續(xù)時(shí)間以及其產(chǎn)生的延誤大小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通流瓶頸識(shí)別方法，具體涉及一種基于多維檢測(cè)線圈采集周期的交通流瓶頸識(shí)別方法。

背景技術(shù)

目前針對(duì)高速公路或快速路的交通流瓶頸識(shí)別的方法主要包括兩類：變形累積曲線法、自動(dòng)識(shí)別法；變形累積曲線法理論上可以根據(jù)變形累積曲線函數(shù)的一二階導(dǎo)數(shù)來(lái)確定拐點(diǎn)位置，從而確定瓶頸發(fā)生和消散的時(shí)間；變形累積曲線法利用歷史線圈檢測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)檢測(cè)位置車輛達(dá)到累積數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)確定瓶頸點(diǎn)位置，該方法可以詳細(xì)分析瓶頸擁堵時(shí)的參數(shù)細(xì)節(jié)；但由于它是一種可視化的分析工具，在實(shí)際情況中，變形累積曲線沒(méi)有具體的函數(shù)表達(dá)形式，因此只能借助人工進(jìn)行判斷，實(shí)時(shí)性較差，不能進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用；并且實(shí)際應(yīng)用中工作量大，在數(shù)據(jù)量大的情況時(shí)操作困難，并且無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)的交通流瓶頸的判別；自動(dòng)識(shí)別法中的閾值法利用相鄰斷面的速度差或臨界占有率來(lái)確定交通瓶頸的位置，但只能利用線圈檢測(cè)數(shù)據(jù)將交通流瓶頸定位到安裝有檢測(cè)線圈的位置，當(dāng)檢測(cè)線圈位置比較稀疏時(shí)，對(duì)瓶頸定位的準(zhǔn)確度不夠，只有當(dāng)瓶頸所形成的交通流擁堵蔓延至檢測(cè)線圈位置時(shí)才可判定瓶頸；閾值法可以較為準(zhǔn)確的識(shí)別瓶頸發(fā)生位置，但該方法對(duì)瓶頸引起擁堵的時(shí)空分布目前還缺乏系統(tǒng)的研究；自動(dòng)跟蹤與交通對(duì)象預(yù)測(cè)模型是較為理想的方法，能夠?qū)煌髦械淖枞鬟M(jìn)行識(shí)別，同時(shí)可以預(yù)測(cè)交通流擁堵的時(shí)空分布情況，其缺點(diǎn)是在模糊規(guī)則的制定時(shí)，速度的“高”、“中”以及流量的“高”、“低”難以界定；閾值法為了避免交通流波動(dòng)對(duì)識(shí)別準(zhǔn)確度的影響，常常采用較大的數(shù)據(jù)采集周期通常為3min到5min，識(shí)別結(jié)果的實(shí)時(shí)性也較差；ASDA-FOTO是另一種交通流瓶頸識(shí)別方法，該方法在檢測(cè)線圈較少的情況下也具有較高的可靠性，但不能有效過(guò)濾隨機(jī)波動(dòng)的交通檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)道路的幾何形狀和特定的交通條件也比較敏感。

另外，現(xiàn)有瓶頸識(shí)別的方法，無(wú)論是變形累積曲線法還是閾值法都存在一個(gè)缺陷，只能將交通流瓶頸定位到相應(yīng)的檢測(cè)線圈位置；當(dāng)瓶頸發(fā)生在兩個(gè)檢測(cè)線圈之間時(shí)，所檢測(cè)到的瓶頸位置并不準(zhǔn)確，并可能出現(xiàn)以下兩種情況：

(1)當(dāng)交通流瓶頸接近下游檢測(cè)線圈位置時(shí)，到達(dá)下游檢測(cè)的車輛流量減少，或瓶頸區(qū)域釋放車輛到達(dá)下游檢測(cè)線圈時(shí)速度小于臨界速度，這時(shí)利用變形累積曲線法或閾值法確定的瓶頸位于下游檢測(cè)線圈位置；

(2)當(dāng)交通流瓶頸靠近上游檢測(cè)線圈位置時(shí)，車輛到達(dá)下游檢測(cè)線圈位置時(shí)速度已經(jīng)高于臨界速度，這時(shí)利用車輛到達(dá)累積曲線法確定的瓶頸位于下游檢測(cè)線圈位置；而利用閾值法確定時(shí)，只有當(dāng)瓶頸引發(fā)的交通流擁堵蔓延到上游檢測(cè)線圈位置時(shí)，瓶頸才能夠被檢測(cè)；因此，閾值法確定的交通流瓶頸位于上游檢測(cè)線圈位置。

在交通流瓶頸識(shí)別的過(guò)程中，檢測(cè)線圈不同數(shù)據(jù)采集周期采集的交通流數(shù)據(jù)對(duì)瓶頸識(shí)別的結(jié)果具有重要影響；當(dāng)檢測(cè)線圈采用太小的周期時(shí)(如30s的線圈檢測(cè)數(shù)據(jù))，采集的數(shù)據(jù)雖然能夠反映交通的實(shí)時(shí)狀況；但交通流暫時(shí)的小幅波動(dòng)可能會(huì)被誤判為瓶頸，檢測(cè)到的佳通流瓶頸數(shù)量將很大程度會(huì)增多；當(dāng)檢測(cè)線圈采用周期較大時(shí)(如3min或5min的線圈檢測(cè)數(shù)據(jù))，瓶頸的正確識(shí)別率將顯著提高；但采集周期過(guò)大對(duì)瓶頸的準(zhǔn)確定位會(huì)產(chǎn)生影響，一般情況下只能將瓶頸定位到相應(yīng)的檢測(cè)線圈位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種融合不同采集周期的交通流數(shù)據(jù)，瓶頸識(shí)別的準(zhǔn)確度高、能夠確定瓶頸產(chǎn)生擁堵的影響范圍，掌握瓶頸的持續(xù)時(shí)間以及其產(chǎn)生的延誤大小的基于多維檢測(cè)線圈采集周期的交通流瓶頸識(shí)別方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于多維檢測(cè)線圈采集周期的交通流瓶頸識(shí)別方法，包括以下步驟：