[發明專利]一種基于電子警察數據的交叉口車道排隊長度估計方法

有效

• 申請號: 202110312433.0
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113129605B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 唐克雙;談超鵬
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G08G1/065
• 分類號: G08G1/065;G08G1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種基于電子警察數據的交叉口車道排隊長度估計方法，包括以下步驟：1)對電子警察數據進行預處理，獲取各車輛的綠燈期間通過停車線時刻和車頭時距序列；2)假設處理后電子警察數據隸屬于排隊車輛和非排隊車輛兩個分布，建立高斯混合模型；3)采用期望最大化算法求解高斯混合模型的參數；4)依據高斯混合模型結果判別周期內各車輛是否排隊，并根據最后一輛排隊車輛確定車道排隊長度。與現有技術相比，本發明具有無需上游電子警察、純數據驅動、估計精度高、魯棒性好等優點。

技術領域

本發明涉及交通信息管理領域，尤其是涉及一種基于電子警察數據的交叉口車道排隊長度估計方法。

背景技術

由于平安城市建設和交通執法管理的需要，近年我國城市道路電子警察(簡稱“電子警察”)設備的安裝和使用越來越廣泛，電子警察設備大都安裝在交叉口停車線附近，能夠捕捉車道上全部通過車輛的即時信息，包括車輛號牌、車輛通過停車線時刻、車輛類型等。相比傳統的定點檢測器，電子警察數據檢測精度高，時效性好，且設備不易損壞，對于信號控制交叉口運行評價和控制優化具有很大的應用價值。

目前，基于電子警察數據的排隊長度估計研究還十分有限，由于電子警察設備僅能檢測車輛的通過停車線時刻，現有的研究大多基于雙截面電子警察數據。通過匹配上下游電子警察車輛號牌，基于匹配車輛的行程時間等信息重構車輛的到達和離去過程，實現排隊長度的估計，然而，這類方法對于上游交叉口電子警察數據的需求，限制了其在實際中的應用范圍，通過融合網聯車輛軌跡數據，Tan C,Liu L,Wu H,et al.Fuzing licenseplate recognition data and vehicle trajectory data for lane-based queuelength estimation at signalized intersections[J].Journal of IntelligentTransportation Systems,2020,24(5):449-466以單截面電子警察數據為輸入，基于貝葉斯理論實現了車道級排隊長度的估計，然而對于軌跡數據的需求依然限制了該方法的實際應用。目前，僅有個別研究基于單截面電子警察數據實現了車道級排隊長度估計。例如，WuH,Yao J,Liu L,et al.Left-Turn Spillback Identification Based on License PlateRecognition Data[C].Presented at 98th Annual Meeting of the TransportationResearch Board,Washington,D.C.,2019基于單截面電子警察數據提供的車頭時距序列數據，運用突變點分析方法，實現各周期車道級排隊長度的估計。然而，該方法對于數據質量要求較高，電子警察漏檢導致的車頭時距離群點對方法精度影響較大。Zhan X,Li R,Ukkusuri S V.Link-based traffic state estimation and prediction for arterialnetworks using license-plate recognition data[J].Transportation Research PartC:Emerging Technologies,2020,117:102660則以單截面電子警察為輸入，假設排隊車輛消散流率、非排隊車輛消散流率和排隊消散時間三個參數，并基于高斯過程和馬爾可夫蒙特卡洛方法估計上述參數，從而實現排隊長度的估計，然而該方法并未考慮電子警察常見的漏檢和錯檢情況。

綜上，在現實場景電子警察可能存在漏檢的數據條件下，現有方法難以滿足實際應用的精度和穩定性要求。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于電子警察數據的交叉口車道排隊長度估計方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于電子警察數據的交叉口車道排隊長度估計方法，包括以下步驟：