[发明专利]一种交通流模型的构建方法及构建系统

权利要求书

1.一种交通流模型的构建方法，其特征在于，包括：

以机动车辆为中心，将距离所述机动车辆由近到远的区域依次划分为3维区域、2维区域、准2维区域、1维区域和0维区域；

在所述0维区域中，根据区域内车辆的平均密度、参考密度和参考速度建立基于交通经验关系模型；

在所述1维区域中建立基于流体动力学连续性方程的宏观交通状态模型和微观交通模型；所述基于流体动力学连续性方程的宏观交通状态模型包括：

其中，t表示时间，x表示位置，ρ(x,t)表示在x位置、t时刻的车辆密度，q(x,t)表示在x位置、t时刻的车流量；

所述微观交通模型，用于描述单个交通参与者的运动状态；

在所述准2维区域建立考虑车道变换的微观交通流模型；

在所述2维区域建立考虑车道变换过程及车道内偏移的微观交通流模型；

在所述3维区域建立所述机动车辆及周边交通车辆模型及其传感器模型；

依次确定0维区域、1维区域、准2维区域、2维区域和3维区域中的车辆密度、车辆平均速度以及边界条件，其中，所述0维区域和1维区域交界处的边界条件由0维区域中的交通经验关系模型确定，所述1维区域和准2维区域交界处的边界条件由1维区域的宏观交通状态模型确定，所述准2维区域和2维区域交界处的边界条件由所述准2维区域的考虑车道变换的微观交通流模型确定，所述2维区域和3维区域交界处的边界条件由2维区域的考虑车道变换过程及车道内偏移的微观交通流模型确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于交通经验关系模型的包括：

其中，表示区域内车辆的平均速度，v_f表示参考速度，为一预设常数，ρ_t表示区域内车辆的平均密度，t表示时间，ρ_j表示参考密度，为一预设常数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定0维区域和1维区域中的车辆密度、车辆平均速度以及0维区域与1维区域的交界处的边界条件包括：

根据所述0维区域中的基于交通经验关系模型，确定所述0维区域中的车辆密度和车辆平均速度；

根据所述0维区域中的车辆密度和车辆平均速度，确定所述0维区域与所述1维区域交界处的边界条件和初始条件；

根据所述0维区域与所述1维区域交界处的边界条件、初始条件以及所述1维区域中基于流体动力学连续性方程的宏观交通状态模型，计算所述1维区域中的车辆密度和车辆平均速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述1维区域与准2维区域的交界处的边界条件包括：

根据所述机动车辆所属驾驶行为模式，建立所述机动车辆的运动控制方程，并根据所述机动车辆的最大减速度和传感器探测范围，计算最大安全驾驶速度；

根据所述1维区域中的车辆密度和车辆平均速度，确定所述1维区域和准2维区域的交界处的初始条件和边界条件。