[發明專利]一種城市快速路交織區微觀交通仿真系統標定方法及裝置

在審

• 申請號: 202110281113.3
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113094875A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王昊;陳昊晟;董長印
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G08G1/01;G06F119/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

本發明公開了一種城市快速路交織區微觀交通仿真系統標定方法，包括：獲得城市快速路交織區的道路基本信息；提取城市快速路交織區的微觀車輛運行軌跡計算城市快速路交織區的宏觀交通流運行特征；構建城市快速路交織區的交通流微觀仿真模型；基于微觀車輛運行軌跡初步標定交通流微觀仿真模型的參數；基于宏觀交通流運行特征調整初步標定的交通流微觀仿真模型的參數。本發明還公開了一種城市快速路交織區微觀交通仿真系統標定裝置，本發明通過基于微觀車輛運行軌跡與交織區宏觀交通流運行特征結合的模型參數標定有助于更為貼切的仿真城市快速路交織區中各個車輛的具體駕駛行為，從微觀角度還原城市快速路交織區交通流宏觀運行特征。

技術領域

本發明涉及交通仿真技術領域，特別是一種城市快速路交織區微觀交通仿真系統標定方法及裝置。

背景技術

隨著城市化進程的加快、城市人口的急劇增長，城市機動車保有量和出行需求迅速攀升，機動化出行的供需矛盾日益凸顯，我國大多數城市普遍面臨著頻繁的交通擁堵問題。

城市快速路作為連接各城市組團的主動脈在節點區域經常發生交通擁堵。城市快速路交織區由于其交通流復雜性及自身組成的特殊性，成為城市快速路擁堵的主要交通瓶頸之一，大大制約了整個城市快速路系統功能的發揮。

交通仿真技術通過計算機數字模型，反映復雜道路交通現象，為交通管理與控制研究提供安全高效的技術支持，是緩解城市交通擁堵問題中必不可少的一環。交通仿真結果的優劣與仿真系統及其參數的選擇直接相關。

當前的仿真系統標定僅依賴于單一數據類型針對某一特殊場景進行參數標定，如基于微觀車輛行駛軌跡進行了快速路路段的仿真系統標定，基于宏觀行程時間進行了交叉口的仿真系統標定等。缺乏結合宏微觀數據針對城市快速路交織區的仿真系統標定方法及裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種城市快速路交織區微觀交通仿真系統標定方法及裝置，本發明更為貼切的仿真城市快速路交織區中各個車輛的具體駕駛行為，從微觀角度還原城市快速路交織區交通流宏觀運行特征。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本發明提出的一種城市快速路交織區微觀交通仿真系統標定方法，包括以下步驟：

步驟1、獲得城市快速路交織區的道路基本信息；

步驟2、提取城市快速路交織區的微觀車輛運行軌跡，并計算城市快速路交織區的宏觀交通流運行特征；

步驟3、根據步驟1得到的道路基本信息和步驟2的微觀車輛運行軌跡，構建城市快速路交織區的交通流微觀仿真模型；

步驟4、基于步驟2提取的微觀車輛運行軌跡初步標定交通流微觀仿真模型的參數；

步驟5、基于步驟2計算得到的宏觀交通流運行特征調整步驟4中初步標定的交通流微觀仿真模型的參數。

作為本發明所述的一種城市快速路交織區微觀交通仿真系統標定方法進一步優化方案，

步驟3中的交通流微觀仿真模型包括車輛生成模塊、車輛行駛模塊、道路模塊與統計模塊；其中，

車輛生成模塊是根據步驟2中所得到的微觀車輛運行軌跡構建的；車輛生成模塊用于在交織區上游的車輛的初始位置x₀處產生具有各自車輛屬性的車輛并將其輸入至車輛行駛模塊；其中，

微觀車輛運行軌跡是指每一幀車輛所在的車道編號n、位置x、速度v和加速度a；車輛屬性是根據微觀車輛運行軌跡中各個車輛的現實情況確定的，車輛屬性包括車輛編號id、是否為頭車、車長、車輛類型、車輛目的地、車輛輸入至車輛行駛模塊的幀數frame，x₀及初始速度v₀，車輛目的地分為主路與次路；