[发明专利]城市快速路互通立交通行能力和运行状态判别方法与系统

权利要求书

1.城市快速路互通立交通行能力和运行状态判别方法与系统，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：利用数据采集模块，采集互通立交合流区、分流区和交织区的交通流数据；

步骤二：根据采集到的交通流数据，利用基于视频的数据处理设备，获得合流区、分流区、交织区分车道的运行速度、断面流量；

步骤三：基于获得的基础数据，确定GA-BP网络的数据输入和输出，进行网络训练，获得合流区、分流区、交织区的通行能力和运行速度与其影响因素之间的关系模型；

步骤四：调用步骤三训练好的GA-BP网络模型，以临界速度区域为判别规则，获得一定条件下的通行能力区域值，选择该区域范围内出现概率最大的数值作为通行能力值；

步骤五：调用步骤三训练好的GA-BP网络模型，输入交通需求和互通立交设计参数，输出断面交通流率和断面运行速度；

步骤六：建立互通立交整体的通行能力模型，以互通立交四个进口道总流量最大为目标函数，各方向分流区、合流区、交织区通行能力作为约束条件。对该模型进行优化求解，输出各种转向比例条件下的互通立交整体通行能力值。

2.根据权利要求1所述的城市快速路互通立交通行能力和运行状态判别方法与系统，其特征在于所述步骤一的数据采集如下：

(1)静态数据：针对互通立交分流区、合流区和交织区，采集加减速车道长度、加减速车道宽度、主线车道数。

(2)动态数据：利用视频采集设备，采集互通立交分流区、合流区和交织区主线各车道、出入口匝道的交通流量和运行速度。

3.根据权利要求1所述的城市快速路互通立交通行能力和运行状态判别方法与系统，其特征在于所述步骤二的数据处理规则为：

(1)数据处理：基于视频处理设备，获取2分钟间隔的合流区、分流区和交织区的动态交通流数据；

(2)数据质量控制：以相邻2分钟的流量、速度数据为基础，对缺失数据采用插值法进行补齐、对异常数据进行平滑处理；

(3)数据集成：对经数据质量控制后的2分钟时间间隔流量、速度数据进行集成处理，获取15分钟各合流区、分流区和交织区的流率、速度数据。数据集成采用公式：

Q(n)j=Σn(j-1)+1njqi]]>

V(n)j=Σn(j-1)+1njqi×viΣn(j-1)njvi]]>

式中，Q_(n)j表示时间粒度为n，在j时间点的流量集成；q_i表示第i时间点的速度；V_(n)j表示时间粒度为n，在j时间点的速度集成；v_i表示第i时间点的速度。