[发明专利]一种基于实时车辆轨迹数据的交叉口流量估计方法

权利要求书

1.一种基于实时车辆轨迹数据的交叉口流量估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将研究时段[0,T]分割为多个连续的基本时间间隔，并对基本时间间隔进行分类，基本时间间隔的类型包括：

类型I：[r(a_i),a_i)，从红灯启亮时刻到当前周期第一辆采样车辆预计到达时间，在该基本时间间隔内到达的车辆可在相应的有效绿灯时间τ_k＝[g(a_i),b_i)内驶离交叉口，其中，r(a_i)为红灯启亮时刻，a_i为车辆i的预计到达时间，b_i为车辆i的预计驶离时间，g(a_i)为当前周期的绿灯启亮时刻；

类型II：[a_i-1,a_i)，当前周期内连续两辆采样车辆预计到达时间间隔，其相应的有效绿灯时间τ_k为[b_i-1,b_i)；

类型III：[a_i-1,g(a_i-1)+G)，当前周期最后一辆车辆预计到达时间到当前周期的绿灯结束时刻，其中，G为当前周期的绿灯持续时间，其相应的有效绿灯时间τ_k为[b_i-1,g(a_i-1)+G)；

2)根据分类后的基本时间间隔，在给定的到达时间条件下，根据不同基本时间间隔类型对应的车辆驶离时间条件概率计算车辆驶离时间似然函数，并计算最终似然函数；

3)对车辆驶离时间的似然函数求解获取各基本时间间隔内的车辆到达率。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时车辆轨迹数据的交叉口流量估计方法，其特征在于，所述的车辆i的预计到达时间a_i的计算公式为：

对于排队车辆：

其中，(t_i,d_i)为车辆i在t时刻的非排队轨迹点信息，v_f为自由流速度，l为停车线位置，车辆i预计驶离时间b_i为绿灯启亮后离开停车线时刻；

对于非排队车辆：

预计到达时间与预计驶离时间相同，为车辆i绿灯启亮后离开停车线时刻，即：

a_i＝b_i。

3.根据权利要求1所述的一种基于实时车辆轨迹数据的交叉口流量估计方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤：

21)设定交叉口车辆到达满足非齐次泊松分布；

22)获取研究时段内所有采样车辆预计到达时间的联合概率密度函数L_a，并将其作为给定的到达时间条件；

23)在给定的到达时间条件下，计算不同基本时间间隔类型对应的车辆驶离时间条件概率；

24)根据不同基本时间间隔类型对应的车辆驶离时间条件概率计算车辆驶离时间似然函数L_b；

25)计算最终似然函数L。

4.根据权利要求3所述的一种基于实时车辆轨迹数据的交叉口流量估计方法，其特征在于，所述的步骤22)中，联合概率密度函数L_a的计算式为：

其中，n为研究时间段内的采样车辆数，p为研究时段内车辆采样率，pλ(a_i)为采样车辆i的平均到达率，λ(a_i)为a_i时刻的车辆瞬时到达率，Λ为到达强度，λ(t)为t时间间隔内的车辆到达率，λ_k为第k个基本时间间隔内的车辆到达率，T_k为第k个基本时间间隔的持续时长，K为基本时间间隔总数。