[发明专利]一种交叉口排队长度估计方法及装置

权利要求书

1.一种交叉口排队长度估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

收集车辆通过交叉口的轨迹数据，对所述轨迹数据中轨迹点的状态进行标注，并按设定信号周期将各轨迹点划分至相应信号周期；

基于标注后的轨迹数据，识别每一信号周期内各车辆的排队消散临界点和排队形成临界点；

根据所述排队消散临界点拟合得到排队消散曲线；

根据所述排队形成临界点拟合得到排队形成曲线；

根据所述排队消散曲线以及所述排队形成曲线计算车辆排队长度。

2.根据权利要求1所述的交叉口排队长度估计方法，其特征在于，对所述轨迹数据中轨迹点的状态进行标注，具体为：

判断轨迹点的速度是否低于下临界值，如果是，则将相应轨迹点标注为停止状态；判断轨迹点的速度是否高于上临界值，如果是，则将相应轨迹点标注为自由流状态；判断轨迹点的速度是否介于上临界值与下临界值之间，如果是，则将相应轨迹点标注为中间状态：

其中，j表示轨迹点，S表示所有处于停止状态的轨迹点的集合，I表示所有处于中间状态的轨迹点的集合，V表示所有处于自由流状态的轨迹点的集合，v_j表示轨迹点j的速度，u为下临界值，表示上临界值。

3.根据权利要求1所述的交叉口排队长度估计方法，其特征在于，按设定信号周期将各轨迹点划分至相应信号周期，具体为：

其中，j表示轨迹点，V_p表示p信号周期所有处于自由流状态的轨迹点的集合，I_p表示p信号周期所有处于中间状态的轨迹点的集合，S_p表示p信号周期所有处于停止状态的轨迹点的集合，g_p表示p信号周期绿灯开始时间，g_p+1表示p+1信号周期绿灯开始时间，p+1信号周期为p信号周期的下一周期，x_j表示轨迹点j的位置，t_j表示轨迹点j的时间，w为车速，V表示所有处于自由流状态的轨迹点的集合，I表示所有处于中间状态的轨迹点的集合，S表示所有处于停止状态的轨迹点的集合。

4.根据权利要求1所述的交叉口排队长度估计方法，其特征在于，基于标注后的轨迹数据，识别每一信号周期内各车辆的排队消散临界点，具体为：

识别车辆m在信号周期p中的停止轨迹点集合J_m∩S_p，其中，J_m表示车辆m的轨迹点集合，S_p表示p信号周期所有处于停止状态的轨迹点的集合；

将所述停止轨迹点集合J_m∩S_p拟合为第一直线；

识别车辆m在信号周期p+1中的自由流轨迹点集合J_m∩V_p+1，其中，V_p+1表示p+1信号周期所有处于自由流状态的轨迹点的集合；

将所述自由流轨迹点集合J_m∩V_p+1拟合为第二直线；

求解所述第一直线与所述第二直线的交点，得到所述排队消散临界点。

5.根据权利要求1所述的交叉口排队长度估计方法，其特征在于，基于标注后的轨迹数据，识别每一信号周期内各车辆的排队形成临界点，具体为：

识别车辆m在信号周期p中的自由流轨迹点集合J_m∩V_p，其中，J_m表示车辆m的轨迹点集合，V_p+1表示p信号周期所有处于自由流状态的轨迹点的集合；

将所述自由流轨迹点集合J_m∩V_p拟合为第三直线；

识别车辆m在信号周期p中的停止轨迹点集合J_m∩S_p，其中，S_p表示p信号周期所有处于停止状态的轨迹点的集合；

将所述停止轨迹点集合J_m∩S_p拟合为第一直线；

求解所述第一直线和所述第三直线的交点，得到所述排队形成临界点。