[發(fā)明專(zhuān)利]一種信控環(huán)形交叉口仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110498704.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113312733B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王昊;賈淳媛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/18
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/18;G06F30/27;G08G1/081
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

本發(fā)明公開(kāi)了一種信控環(huán)形交叉口仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，標(biāo)定方法具體為：采集信控環(huán)形交叉口的幾何參數(shù)、信號(hào)燈控制信息、交通流數(shù)據(jù)，基于換道安全距離模型和IDM跟馳模型構(gòu)建信控環(huán)形交叉口仿真模型；選取仿真模型中需要標(biāo)定的模型參數(shù)、環(huán)形交叉口的效率指標(biāo)，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，基于目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建信控環(huán)形交叉口的參數(shù)標(biāo)定模型；利用遺傳算法求解參數(shù)標(biāo)定模型，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。本發(fā)明能夠提升信控環(huán)形交叉口的仿真質(zhì)量，通過(guò)標(biāo)定仿真模型參數(shù)，能夠根據(jù)實(shí)際情況仿真模擬多種復(fù)雜的信控環(huán)形交叉口場(chǎng)景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種信控環(huán)形交叉口仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于智能交通仿真技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)形交叉口作為一種特殊的交通控制設(shè)施，遵循“環(huán)內(nèi)優(yōu)先”的讓行規(guī)則，具有自組織交通流的特點(diǎn)，是城市道路網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。根據(jù)交通控制方法不同，環(huán)形交叉口可分為無(wú)信號(hào)控制環(huán)形交叉口和信號(hào)控制環(huán)形交叉口，相比于僅遵循讓行規(guī)則的無(wú)控環(huán)形交叉口，信控環(huán)形交叉口在保證車(chē)輛安全通行的同時(shí)，能夠有效提高環(huán)形交叉口的通行效率，尤其適用于大型多車(chē)道環(huán)形交叉口。基于信控環(huán)形交叉口的特殊性，有必要建立信控環(huán)形交叉口仿真模型，在微觀層面上仿真模擬車(chē)輛間的相互作用，分析信控環(huán)形交叉口內(nèi)車(chē)流的運(yùn)行特性。

為了使交通仿真模型中信控環(huán)形交叉口的運(yùn)行特征更符合實(shí)際交通場(chǎng)景下的運(yùn)行特征，需要開(kāi)展信控環(huán)形交叉口仿真模型的標(biāo)定研究，即對(duì)其模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化標(biāo)定。目前針對(duì)交通仿真模型的標(biāo)定研究主要有兩種方向：一是利用VISSIM等交通仿真軟件建立仿真模型，標(biāo)定軟件中模型參數(shù)的缺省值以模擬實(shí)際交通情況；二是利用優(yōu)化算法對(duì)特定交通流模型的參數(shù)值進(jìn)行求解。第一種受限于交通仿真軟件對(duì)某種交通模型的預(yù)先設(shè)定，研究者無(wú)法自由采用其他交通模型針對(duì)特定交通場(chǎng)景開(kāi)展仿真研究；第二種僅標(biāo)定單一的交通模型，不適用于仿真模擬多元復(fù)雜的交通場(chǎng)景。綜上可見(jiàn)，兩種交通仿真模型的標(biāo)定研究不能同時(shí)滿足交通模型的綜合仿真研究和特定交通場(chǎng)景的仿真模擬，致使針對(duì)信控環(huán)形交叉口的仿真質(zhì)量不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種信控環(huán)形交叉口仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，根據(jù)具體的交通場(chǎng)景構(gòu)建信控環(huán)形交叉口仿真模型和參數(shù)標(biāo)定模型，利用遺傳算法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，采用標(biāo)定的最優(yōu)模型參數(shù)運(yùn)行信控環(huán)形交叉口仿真模型，使得針對(duì)信控環(huán)形交叉口的仿真模擬能夠更加貼合實(shí)際交通運(yùn)行情況，提升多種信控環(huán)形交叉口場(chǎng)景的仿真質(zhì)量。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一種信控環(huán)形交叉口仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法，包括如下步驟：

步驟(1)、采集建立信控環(huán)形交叉口仿真模型所需要的數(shù)據(jù)，包括環(huán)形交叉口的幾何參數(shù)、信號(hào)燈控制信息、交通流數(shù)據(jù)，所述交通流數(shù)據(jù)包括：環(huán)形交叉口各進(jìn)口道車(chē)流量、車(chē)輛速度、加速度、同道車(chē)距、位置數(shù)據(jù)、行程時(shí)間和OD點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)；

步驟(2)、根據(jù)交通模型和環(huán)形交叉口的幾何參數(shù)、信號(hào)燈控制信息、交通流數(shù)據(jù)建立信控環(huán)形交叉口仿真模型，劃分信控環(huán)形交叉口為入環(huán)區(qū)域、繞環(huán)區(qū)域和出環(huán)區(qū)域，根據(jù)交通流數(shù)據(jù)中的OD點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)劃仿真車(chē)輛在信控環(huán)形交叉口內(nèi)的行駛路徑；

步驟(3)、根據(jù)信控環(huán)形交叉口仿真模型中的交通模型選取需要標(biāo)定的模型參數(shù)及模型參數(shù)的取值范圍，選擇信控環(huán)形交叉口的效率指標(biāo)，根據(jù)效率指標(biāo)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，基于目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建信控環(huán)形交叉口的參數(shù)標(biāo)定模型；

步驟(4)、利用遺傳算法求解參數(shù)標(biāo)定模型，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定；

步驟(5)、采用標(biāo)定的模型參數(shù)運(yùn)行信控環(huán)形交叉口仿真模型，選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)，判斷評(píng)價(jià)指標(biāo)的仿真值與實(shí)測(cè)值之間的誤差是否滿足精度要求，若滿足，則將標(biāo)定的模型參數(shù)作為最終的標(biāo)定結(jié)果；否則返回步驟(4)重新標(biāo)定模型參數(shù)。

一種信控環(huán)形交叉口仿真模型參數(shù)標(biāo)定裝置，基于所述信控環(huán)形交叉口仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法實(shí)現(xiàn)，所述裝置包括：