[發(fā)明專利]一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011020112.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN112201035A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐克雙;談超鵬;姚佳蓉;孫劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/065;G08G1/081;G08G1/085
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)最后一輛排隊(duì)抽樣軌跡的停車位置和期望到達(dá)時(shí)間將周期流量劃分為已知和未知兩部分；

2)提取各周期內(nèi)已知和未知兩部分與流量相關(guān)的參數(shù)，構(gòu)建包括各周期未知部分流量的三維張量，將周期流量估計(jì)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)修補(bǔ)問題；

3)基于張量分解方法修補(bǔ)構(gòu)建的張量，獲得各周期的流量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟1)中，各周期內(nèi)流量由最后一輛排隊(duì)的抽樣軌跡劃分為已知和未知兩部分，則有：

其中，v_k為第k個(gè)周期的流量，為在最后一輛排隊(duì)的抽樣軌跡之前到達(dá)的車輛數(shù)，即已知流量，在最后一輛排隊(duì)的抽樣軌跡之后到達(dá)的車輛數(shù)，即未知流量，為最后一輛排隊(duì)的抽樣軌跡的停車位置，d₀為平均停車車頭間距，ω為車道組的車道數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟2)具體包括以下步驟：

21)對(duì)于觀測(cè)到排隊(duì)的抽樣軌跡的周期，提取各周期已知和未知兩部分與流量相關(guān)的參數(shù)，包括觀測(cè)到的抽樣軌跡數(shù)和觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度，構(gòu)建周期特征矩陣；

22)對(duì)于未觀測(cè)到排隊(duì)的抽樣軌跡的周期，以前一個(gè)觀測(cè)到軌跡的周期特征矩陣替代；

23)最終以研究時(shí)段內(nèi)各周期特征矩陣構(gòu)建三維張量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟21)中，周期特征矩陣具體為：

其中，X_k為第k個(gè)觀測(cè)到排隊(duì)的抽樣軌跡周期的特征向量；和分別為已知和未知部分對(duì)應(yīng)觀測(cè)到的抽樣軌跡數(shù)，和分別為已知和未知部分對(duì)應(yīng)的觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟22)中，對(duì)于未觀測(cè)到排隊(duì)的抽樣軌跡的周期，以前一個(gè)觀測(cè)到軌跡的周期特征矩陣替代，則有：

X_i＝X_i-1

其中，X_i為第i個(gè)周期的特征向量，該周期未觀測(cè)到排隊(duì)的抽樣軌跡，X_i-1為第i-1個(gè)周期的特征向量，該周期已觀測(cè)到排隊(duì)的抽樣軌跡。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟23)中，構(gòu)建的三維張量表達(dá)式為：

其中，為研究時(shí)段內(nèi)由K個(gè)周期的特征向量組成的初始張量，v^bef和v^aft分別為研究時(shí)段內(nèi)K個(gè)周期由已知和未知流量組成的向量，n^bef和n^aft分別為研究時(shí)段內(nèi)由K個(gè)周期已知和未知流量部分對(duì)應(yīng)觀測(cè)到的抽樣軌跡數(shù)組成的向量，t^bef和t^aft分別為研究時(shí)段內(nèi)由K個(gè)周期已知和未知流量部分對(duì)應(yīng)的觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度組成的向量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信控交叉口周期流量估計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟3)具體包括以下步驟：

31)基于Tucker分解將包含未知部分流量的初始張量分解為核張量乘以三個(gè)維度方向的因子矩陣的形式，并將Tucker分解過程轉(zhuǎn)化為最優(yōu)化問題；

32)基于梯度下降法求解最優(yōu)化問題，實(shí)現(xiàn)初始張量的Tucker分解；

33)基于核張量和因子矩陣還原初始張量，實(shí)現(xiàn)張量修補(bǔ)，得到各周期未知部分的流量，最終完成交叉口周期流量的估計(jì)。