[发明专利]一种基于网联车辆轨迹数据的信控交叉口运行评估方法

权利要求书

1.一种基于网联车辆轨迹数据的信控交叉口运行评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据网联车辆轨迹周期内的到达时刻信息获取累计到达曲线，具体包括以下步骤：

11)假定平均到达率已知，叠加轨迹数据并采用核密度估计方法拟合到达率时变因子，得到周期内的时变到达分布；

12)根据周期内瞬时到达率和排队集结波速之间的映射关系，获得周期内的时变集结波；

13)根据周期内到达分布获取累计到达曲线；

2)根据网联车辆轨迹离开排队信息获取累计离开曲线，具体包括以下步骤：

21)假设累计离开曲线为线性函数，则有：

其中，为第i辆网联车辆停车位置的函数预测值，为第i辆网联车辆的观测离开排队时间，w^m为排队消散波波速，ξ为常数项；

22)通过构建优化问题用以估计线性函数中的未知参数w^m和ξ，该优化问题表示为：

其中，d_i为第i辆网联车辆的观测停车位置值，M为时段内观测到的排队网联车辆数；

23)采用梯度下降法对优化问题求解，得到累计排队曲线，则有：

其中，分别为参数w^m和ξ的估计值；

3)根据停车轨迹获取总延误标定平均到达率，从而确定交叉口累计流图，所述的步骤3)具体包括以下步骤：

31)根据累计到达曲线和累计离开曲线组成累计流图，并计算交通评估参数，则有：

其中，为累计到达曲线和累计离开曲线的交点t_x的估计值，q_x为时段内周期平均最大排队长度，D_T为周期平均总延误，即基于累计流图得到的理论总延误，V_T为周期平均流量，D_m为平均延误；

32)获取根据网联车辆轨迹得到的总延误D_T,p；

33)根据理论总延误和网联车辆轨迹得到的总延误更新平均到达率，从而确定累计流图；

4)根据累计流图计算交叉口运行参数，包括平均流量V_T、最大排队长度q_x、周期平均总延误D_T和平均延误D_m。

2.根据权利要求1所述的一种基于网联车辆轨迹数据的信控交叉口运行评估方法，其特征在于，所述的步骤11)中，周期内的时变到达分布λ(t)的表达式为：

λ(t)＝λ₀·p(t) 0＜t≤C₀

其中，λ₀为初始假定已知的平均到达率，p(t)为到达率时变缩放因子，为通过核密度估计方法拟合得到的到达率时变缩放因子，C₀为周期长度，φ(·)为高斯核函数，h为核密度带宽，为第i辆车的相对周期起始时刻期望到达时间，且为的整数部分，为时段内第i辆车假设无延误条件下的全天期望到达时刻，N为车辆总数。

3.根据权利要求2所述的一种基于网联车辆轨迹数据的信控交叉口运行评估方法，其特征在于，所述的步骤12)中，根据周期内瞬时到达率和排队集结波速之间的映射关系得到时段到达率与排队集结波速之间的映射关系，进而得到周期内的时变集结波w(t′)，则有：

其中，d₀为平均停车车头间距，v为自由流平均车速，t′为t时刻到达率映射的集结波时间，且为[0，t]时段内的平均到达率，且

4.根据权利要求3所述的一种基于网联车辆轨迹数据的信控交叉口运行评估方法，其特征在于，所述的步骤13)中，累计到达曲线的表达式为：

其中，S_a(t)为周期累计到达曲线，w(s)为时变集结波。