[發明專利]基于多源數據融合的干道車輛運行軌跡重構的方法

有效

• 申請號: 201810860947.8
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109064741B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 余貴珍;陳敏;陳鵬;王云鵬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06F30/20;G06F30/18
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 郝學江

1.一種基于多源數據融合的干道車輛運行軌跡重構的方法，其特征在于，包括：

確定初始變分網絡的基本參數，其中所述基本參數包括前向弧斜率、后向弧斜率、時間步長和空間步長；

基于所述初始變分網絡的基本參數，獲得初始變分網絡；

基于所述初始變分網絡，在信號配時參數、排隊波邊界曲線和浮動車軌跡的約束條件下，建立帶有權值的變分網絡；

根據最短路算法，計算所述帶有權值的變分網絡的各節點的累積車輛數；以及

連接具有相同累積車輛數的所述帶有權值的變分網絡的節點，重構車輛運行軌跡；

根據最短路徑算法，計算所述帶有權值的變分網絡的各節點的累積車輛數的操作，包括以下步驟：

對于處于所述帶有權值的變分網絡中紅燈線段上的節點，根據以下公式確定對應的累積車輛數：

N(i，j)＝min(N(i，j-1)，N(i-1，j)+kj·sstep)；以及

對于處于所述帶有權值的變分網絡中非紅燈線段上的節點，根據以下公式確定對應的累積車輛數：N(i，j)＝min(N(i，j-1)，N(i-1，j-1)，N(i-1，j)+kj·sstep)

其中N(i,j)代表節點(i,j)的累積車輛數，N(i-1,j)代表節點(i-1,j)的累積車輛數，N(i,j-1)代表節點(i,j-1)的累積車輛數，N(i-1,j-1)代表節點(i-1,j-1)的累積車輛數，其中kj·sstep表示節點(i,j)處可能出現的累積車輛數的變化量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據固定檢測器數據確定基本參數的操作，包括以下步驟：

利用以下公式確定所述后向弧斜率和所述空間步長：

其中sstep為空間步長(ft)；u為前向弧斜率(ft/s)；w為后向弧斜率(ft/s)；tstep為時間步長(s)；q_max為最大流率(veh/h)；k_j為交通流阻塞密度(veh/mile)。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，將所述時間步長為預定時間值；所述前向弧斜率為自由流車速；以及所述最大流率和所述交通流阻塞密度通過定點檢測器數據獲取。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述初始變分網絡的基本參數，獲得初始變分網絡的操作，還包括：確定所述初始變分網絡中第一列節點的初始累積車輛數；以及確定所述初始變分網絡的上邊界和下邊界在各個時間點處的累積車輛數。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，信號配時參數、排隊邊界曲線和浮動車軌跡的約束條件的建立，包括如下步驟：

將所述浮動車軌跡進行時空網格化；

將信號控制系統的所述信號配時參數按照時間軸導入所述初始變分網絡中；以及

根據所述浮動車軌跡確定所述排隊邊界波曲線。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，根據所述浮動車軌跡確定排隊波邊界曲線的操作，包括如下步驟：

將所述浮動車軌跡與所述信號配時參數匹配，并提取所述浮動車軌跡的關鍵點信息，進而確定所述浮動車軌跡的軌跡點對應的運動狀態；

利用直線擬合確定排隊消散波；以及

基于所述排隊消散波、所述浮動車軌跡的關鍵點信息以及所述浮動車軌跡的軌跡點對應的運動狀態，確定所述排隊波邊界曲線。