[发明专利]基于断面检测器的城市道路交通状态判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于断面检测器的城市道路交通状态判别方法，用于城市交通控制与管理，属于智能交通研究领域。

背景技术

对道路交通状态进行科学合理的估计，可以为交通管理者和交通参与者提供动态决策依据，诱导城市交通良性发展。

目前城市道路交通状态的判别主要以浮动车数据为依据，以视频监控和人工观测为补充。作为当前惟一能够支持大规模应用浮动车数据采集源的出租车，本身也是一种营运车辆，在不同时段的载客率和出车率差异很大，而且往往集中在公共活动集中的区域和重要客运通道上，这种行驶特性会影响到用于计算路段行程车速的浮动车样本量及计算精确度；由于视频监控资源极为有限，人为因素对人工观测和视频监控结果的影响较大，因此现有交通状态判别方法的精度和可靠性较低。同时现有交通状态判别方法多以速度为判别的唯一依据，对速度数据的稳定性和可靠性要求较高，而时间占有率也是衡量交通状态的一个重要因素。因此建立起一个基于断面检测器的并融合时间占有率的城市道路交通状态判别方法是十分迫切的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于断面检测器的城市道路交通状态判别方法。该方法的基本思想是以交通流量、速度、时间占有率这三项交通流参数构造一个综合拥堵评价指标——交通拥堵指数，利用交通拥堵指数对路段交通状态进行判别。为实现上述目的，本发明提出的交通状态判别方法包括信息发布间隔内断面交通流数据获取的步骤交通流参数平滑的步骤、速度拥堵指数和占有率拥堵指数计算的步骤、临界速度拥堵指数计算的步骤、交通拥堵指数计算的步骤、路段交通状态判别的步骤。

本发明提出的交通状态判别方法，包含了三种断面检测器的布设情况，：有一组断面检测器交通状态判别、有多组检测器交通状态判别、无检测器交通状态判别。

有一组断面检测器交通状态判别是一种城市道路交通状态判别方法，判别路段只有一组检测器，每个发布间隔内通过检测器获得交通流数据，确定交通拥堵指数，根据预先设定的交通拥堵指数等级区间，判断交通状态。

有多组断面检测器交通状态判别是判别路段有多组检测器，根据各组检测器位置综合计算路段交通拥堵指数，依据预先设定的交通拥堵指数等级区间，进行交通状态判断。

无检测器交通状态判别是城市道路交通状态判别的一种，判别路段没有检测器，根据上下游连线的交通状态，通过设定上下游交通状态权重来实现该路段的交通状态判别。

本方法的基本步骤如下：

c1、从各车道上各断面检测器中根据事先确定的采样间隔时间获取该检测断面该车道的交通流量、速度和时间占有率这三项交通流参数；继而得到信息发布间隔表征该检测断面该车道交通流特性的交通流量、速度和时间占有率；对交通流参数进行预处理，得到信息发布间隔表征该检测断面交通流特性的交通流量、速度和时间占有率。

c2、交通流参数的平滑。

c3、根据预处理后的交通流参数计算速度拥堵指数和占有率拥堵指数。

c4、根据划分道路等级的临界速度计算对应的临界速度拥堵指数。

c5、根据速度拥堵指数和占有率拥堵指数计算综合拥堵指标——交通拥堵指数。

c6、根据步骤c4得到的临界速度拥堵指数和c5得到的交通拥堵指数对路段交通状态进行判断。

步骤c1中获取实时交通流参数的过程包括：

c11、确定所需检测的路段，以及路段断面检测器布设情况。

c12、确定数据采样间隔：选取采样间隔为1分钟。

c13、通过环断面检测器获取每一采样间隔内每条车道上的交通流量、速度和时间占有率数据。

c14、由每一采样间隔内每条车道上的交通流量、速度和时间占有率数据计算得到每一信息发布间隔内每条车道上的交通流量、速度和时间占有率数据。

c15、对步骤c14中获得的各车道实时交通流参数进行预处理，得到表征该检测断面的交通流参数。

步骤c13中对于每条车道上的每个断面检测器，获取相应车道的交通流量和时间占有率，以及每辆车的速度；

从断面检测器中获取交通流参数具体包括：

c131、获取交通流量参数；

每一采样间隔内交通流量即一分钟内通过该断面检测器的车辆数，单位为veh；

式中：i——该路段的第i条车道；

k——第k个采样间隔；

n——采样间隔内通过该断面检测器的第n辆车；