[发明专利]一种基于交通饱和度的交通态势热图可视化方法

说明书

本发明涉及一种基于交通饱和度的交通态势热图可视化方法，属于交通技术领域。本发明通过获取交通管理中视频、线圈、地磁等点数据，分别计算出路网中交叉口以及路段的饱和度，并通过类平均聚类分析的方法，划分出路网中所有饱和度的类别以及对各类中饱和度的数值进行重新计算，并根据饱和平均值对热图的点分布密集程度进行选取，从而得到基于交通饱和度的交通态势热图。该方法的优点在于操作简单、便于计算，可以弥补在轨迹数据比例较少、精度较低或无法有效采集的情况下未能对交通态势进行有效展示的不足，并且同时考虑了交叉口及路段的交通承受能力的状况，更加充分合理的对交通态势进行可视化展示，为交通管理者的方案决策提供支撑。

技术领域

本发明涉及一种基于交通饱和度的交通态势热图可视化方法，属于交通技术领域。

背景技术

交通热图是一种对路网交通拥堵状况的宏观可视化方法，科学合理的交通态势可视化可以为交通管理者对交通状态进行把控，并根据交通状态进行交通方案的有效决策以达到缓解交通拥堵，优化出行环境的目的。现有的交通态势热图可视化方法大多是以浮动车数据、地图导航等轨迹数据获得的，但在轨迹数据比例较少或无法有效采集的情况下，将无法对交通态势进行有效展示；此外，当轨迹数据比例较少时对于交通态势所需的估计参数(行程时间、流量、排队长度等)无法做到精确估计，进而降低了交通态势热图的可信度。随着交通管理中视频、线圈、地磁等点数据采集点布设密度的增加和采集精度的提高，为交通态势的判别提供了有力支撑。

发明内容

为了克服轨迹数据比例较少或无法有效采集的情况下，对交通态势无法进行有效展示以及轨迹数据的可视化大多对道路路段进行交通态势估计的局限性，本发明提供了一种基于交通饱和度的交通态势热图可视化方法，利用交通管理中视频、线圈、地磁等所采集的点数据，综合考虑路网中交叉口以及路段的交通拥堵状态，便于有效的对交通态势进行可视化展示。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于交通饱和度的交通态势热图可视化方法，包括：

步骤1：对分析时段内的交通基础数据进行收集，所述交通基础数据包括每个交叉口的交通流量、信号配时参数、各进口道的饱和流率、车道配置、交叉口间距；

步骤2：计算每个交叉口饱和度以及每条路段饱和度；

步骤3：对饱和度取倒数，相邻饱和度倒数取平均值得到相邻饱和度之间的距离；

步骤4：将路网中所有饱和度以类平均聚类方法进行聚类；

步骤5：对聚类完成后的每一类中所有点的饱和度取平均值，并根据饱和平均值对热图的点分布密集程度进行选取，进而得到基于饱和度的交通态势热图。

进一步地，所述步骤2中计算每个交叉口饱和度包括：

首先对交叉口每个进口道的饱和度进行计算，其中每个进口道的饱和度为该进口道中进口车道饱和度最大值，然后取东西南北四个进口道饱和度的最大值为该交叉口的饱和度x，即：

分别为东西南北四个进口道的饱和度。

进一步地，所述进口车道饱和度为进口车道的车流量与该进口车道通行能力的比值，即：

x_A＝q/λS，其中x_A为进口车道饱和度，q为进口车道的交通流量，λ为该车道所在信号相位的绿信比，S为该车道的饱和流率。

进一步地，所述步骤2中计算每条路段饱和度包括：