[发明专利]一种针对高速公路事故多发点的交通检测器优化布设方法

权利要求书

1.一种针对高速公路事故多发点的交通检测器优化布设方法，其特征在于包括以下步骤：

1)采集高速公路的基础信息：包括高速公路的单向车道数、事故多发点位置、路段长度L、交通流量Q和交通速度V为基础信息指标；

2)根据资金预算和精度需求，选取检测器类型：

资金预算考虑到检测器的设备成本和安装成本，精度需求则是布设的检测器采集的交通参数包括速度、行程时间的估计精度的要求

3)根据基础信息，利用交通仿真工具仿真检测器布设下的交通环境，获得各个小路段检测器采集的交通信息，包括交通速度V，行程时间T；

由于以道路两端为端点划分路段，因此同一路段有两种行程时间：一种以布设检测器采集的速度为基础进行路段行程时间的估计；另一种为布设在道路两端的检测器采集的实际行程时间；

还需根据离事故多发点前最近的检测器计算事故检测时间；

4)分析路段行程时间测算误差，利用公式f＝|T_a-T_e|

其中，T_a为实际路段行程时间；T_e为估算路段行程时间；f为实际路段行程时间和估算路段行程时间误差绝对值

5)确定高速公路检测器的布设方案；对比分析不同检测器布设方案下，行程时间估计误差的变化情况，根据资金约束、精度需求和容许事故检测时间，确定最优检测器的布设方案；

根据以下公式得出检测器的位置信息：

minf＝|T_a-T_e|

s.t.

T_d＝∑(0.009d_n+1.205)

∑x_i＝q

q≤max(i)

qr≤R

x_i＝0或1

其中，T_a为实际路段行程时间；T_e为估算路段行程时间；f为实际路段行程时间和估算路段行程时间误差绝对值；min为最小化；d_n为事故多发点到其前方最近的检测器的距离；T_d为布设在事故多发点前且距离事故多发点最近的检测器的事故检测时间；i为小路段编号；max(i)为小路段数量；x_i＝0为在编号是i的小路段上不布设检测器；x_i＝1为在编号是i的小路段上布设检测器；q为布设检测器数量；r为检测器单价；R为布设检测器的预算限额；

T_e＝T_o+T_m+T_d

其中，检测器从1到n顺序编号，T_o表示起点区间路段行程时间估算值；S₁表示1号检测器到起点的距离；V₁表示1号检测器采集的所有车辆速度的平均值；T_m表示中间区间路段行程时间估算值；S₂-S₁表示2号检测器与1号检测器之间的距离；V₂表示2号检测器采集的所有车辆速度的平均值；S_n-S₂表示n号检测器与2号检测器之间的距离；V_n表示n号检测器采集的所有车辆速度的平均值；T_d表示终点区间路段行程时间估算值；L-S_n表示n号检测器距道路终点的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：选用VISSIM仿真工具获取检测点的数据信息；首先依据高速公路的车道数和路段长度构建仿真道路，将道路沿交通方向按100m划分，获得k＝L/100个小路段，并从1到i编号；在小路段中点设置检测器布设点位，并顺序编号从1到n，按照道路真实的交通流量和交通速度构建仿真环境；设定数据采集时间间隔及仿真时长，收集仿真数据；仿真数据包括检测器采集的速度信息和路段检测器采集的路段行程时间信息。