[發(fā)明專利]一種交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110239301.X
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113032425A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳海洋;劉學(xué);邱志軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/245
• 分類號(hào): G06F16/245;G06F16/29;G06Q50/26;G08G1/08
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

本發(fā)明涉及一種交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)方法，包括以下步驟：收集車輛通過(guò)交叉口的軌跡數(shù)據(jù)，對(duì)所述軌跡數(shù)據(jù)中軌跡點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)注，并按設(shè)定信號(hào)周期將各軌跡點(diǎn)劃分至相應(yīng)信號(hào)周期；基于標(biāo)注后的軌跡數(shù)據(jù)，識(shí)別每一信號(hào)周期內(nèi)各車輛的排隊(duì)消散臨界點(diǎn)和排隊(duì)形成臨界點(diǎn)；根據(jù)所述排隊(duì)消散臨界點(diǎn)擬合得到排隊(duì)消散曲線；根據(jù)所述排隊(duì)形成臨界點(diǎn)擬合得到排隊(duì)形成曲線；根據(jù)所述排隊(duì)消散曲線以及所述排隊(duì)形成曲線計(jì)算車輛排隊(duì)長(zhǎng)度。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)基于軌跡數(shù)據(jù)的排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)，計(jì)算成本小，實(shí)用性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)方法、裝置及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)是智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題。在城市交通網(wǎng)絡(luò)中，排隊(duì)長(zhǎng)度是自適應(yīng)信號(hào)控制策略和信號(hào)交叉口或干線通行能力測(cè)量的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)上，排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)使用來(lái)自道路基礎(chǔ)設(shè)施的信息，例如環(huán)路檢測(cè)器、攝像機(jī)、車輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)信號(hào)和信號(hào)相位變化信息。雖然道路上部署的各種檢測(cè)器能提供密度、流量和速度等宏觀的交通信息，但由于安裝在固定地點(diǎn)，信息覆蓋范圍有限，對(duì)于實(shí)時(shí)的路口交通狀態(tài)估計(jì)效果不佳；同時(shí)，所需的計(jì)算成本較高，實(shí)用性較差。

近年來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展迅速，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為實(shí)時(shí)的路口交通狀態(tài)估計(jì)提供了新的解決辦法，使用最新的互聯(lián)車輛技術(shù)估計(jì)排隊(duì)長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)路口精細(xì)化控制，改善信號(hào)控制系統(tǒng)的性能，緩解路口擁堵，對(duì)提高人們的出行體驗(yàn)意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)方法、裝置及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決通過(guò)硬件檢測(cè)器檢測(cè)排隊(duì)長(zhǎng)度覆蓋范圍小、成本高、實(shí)用性差的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)方法，包括以下步驟：

收集車輛通過(guò)交叉口的軌跡數(shù)據(jù)，對(duì)所述軌跡數(shù)據(jù)中軌跡點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)注，并按設(shè)定信號(hào)周期將各軌跡點(diǎn)劃分至相應(yīng)信號(hào)周期；

基于標(biāo)注后的軌跡數(shù)據(jù)，識(shí)別每一信號(hào)周期內(nèi)各車輛的排隊(duì)消散臨界點(diǎn)和排隊(duì)形成臨界點(diǎn)；

根據(jù)所述排隊(duì)消散臨界點(diǎn)擬合得到排隊(duì)消散曲線；

根據(jù)所述排隊(duì)形成臨界點(diǎn)擬合得到排隊(duì)形成曲線；

根據(jù)所述排隊(duì)消散曲線以及所述排隊(duì)形成曲線計(jì)算車輛排隊(duì)長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的，對(duì)所述軌跡數(shù)據(jù)中軌跡點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)注，具體為：

判斷軌跡點(diǎn)的速度是否低于下臨界值，如果是，則將相應(yīng)軌跡點(diǎn)標(biāo)注為停止?fàn)顟B(tài)；判斷軌跡點(diǎn)的速度是否高于上臨界值，如果是，則將相應(yīng)軌跡點(diǎn)標(biāo)注為自由流狀態(tài)；判斷軌跡點(diǎn)的速度是否介于上臨界值與下臨界值之間，如果是，則將相應(yīng)軌跡點(diǎn)標(biāo)注為中間狀態(tài)：

其中，j表示軌跡點(diǎn)，S表示所有處于停止?fàn)顟B(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，I表示所有處于中間狀態(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，V表示所有處于自由流狀態(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，v_j表示軌跡點(diǎn)j的速度，u為下臨界值，表示上臨界值。

進(jìn)一步的，按設(shè)定信號(hào)周期將各軌跡點(diǎn)劃分至相應(yīng)信號(hào)周期，具體為：

其中，j表示軌跡點(diǎn)，V_p表示p信號(hào)周期所有處于自由流狀態(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，I_p表示p信號(hào)周期所有處于中間狀態(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，S_p表示p信號(hào)周期所有處于停止?fàn)顟B(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，g_p表示p信號(hào)周期綠燈開(kāi)始時(shí)間，g_p+1表示p+1信號(hào)周期綠燈開(kāi)始時(shí)間，p+1信號(hào)周期為p信號(hào)周期的下一周期，x_j表示軌跡點(diǎn)j的位置，t_j表示軌跡點(diǎn)j的時(shí)間，w為車速，V表示所有處于自由流狀態(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，I表示所有處于中間狀態(tài)的軌跡點(diǎn)的集合，S表示所有處于停止?fàn)顟B(tài)的軌跡點(diǎn)的集合。