[发明专利]一种高速公路多类型交通检测器组合优化布设方法

摘要

本发明提供了一种高速公路多类型交通检测器组合优化布设方法，该方法采集高速公路的基础信息，根据采集的高速公路基础信息，利用交通仿真工具模拟交通环境，将路段划分为等间距小段，每一小段的中点设为检测器布设点，并将已有的检测器对应在相应小段上，利用仿真分析获得所有路段检测器采集的交通参数信息；最后建立行程时间的平均绝对相对误差目标函数并求解得到交通检测器最终布设方案。本发明根据不同检测器的工作环境、数据检测类型及检测精度，合理组合检测器来提高数据的整体检测精度和检测种类。组合不同检测器实现不同检测器在数据检测类型和检测精度等方面的优势互补，在充分利用已布设检测器的基础上，提高道路交通信息检测的精确性。

主权项

1.一种高速公路多类型交通检测器组合优化布设方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)采集高速公路的基础信息：车道数，路段长度，已布设检测器的类型和布设位置，道路的交通流量和交通速度；2)根据步骤1)采集的高速公路基础信息，利用交通仿真工具模拟交通环境，将路段划分为等间距小段，每一小段的中点设为检测器布设点，并将已有的检测器对应在相应小段上，利用仿真分析获得所有路段检测器采集的交通参数信息；其中：a)根据资金预算和精度需求，选取新加布的检测器类型：选取费用低廉且精度相对已布设检测器低的检测器；b)根据基础信息，利用交通仿真工具仿真两类检测器布设下的交通环境，获得各个路段每种检测器采集的交通信息；根据已布设检测器和加布检测器的检测误差，对仿真数据进行处理，获得两种检测器对应的速度信息；3)建立行程时间的平均绝对相对误差目标函数：最小化:s.t.i,i′∈{0,1,2}其中，为路段k上的所有检测器测得的行程时间的平均绝对相对误差，k∈{1,2,…C+1}；为路段k上已布设检测器测得的行程时间的平均绝对相对误差；变量i和i′表示检测器的类型，i＝1或i′＝1表示已布设检测器，i＝2或i′＝2表示新加布检测器，i＝0或i′＝0表示不布设检测器；如果第i类检测器布设在位置j则的值为1，否则为0；如果第i′类检测器布设在位置j则的值为1，否则为0；C为已布设检测器数量；M为检测器总量的最大限额；r_j为路段j上加布的检测器的单价；R为加布检测器的预算限额；所述行程时间的平均绝对相对误差计算如下：其中Em‑1,m为路段(m‑1，m)行程时间的估计误差，其值等于估计行程时间与真实行程时间的差；GTm‑1,m为真实路段行程时间；Tm‑1,m为估计行程时间；m为检测器的序列标号；Δ为数据收集时间H内以ω为间隔的数据的个数，其值为(60*H)/ω；所述的行程时间的测算公式如下：其中，T_k为路段k的估计行程时间；为第i类检测器m的布设位置距离高速公路起点的距离；为第i类检测器m测得的点速度；M为检测器数量的最大限额；L是路段长度；4)根据步骤3)计算得到交通检测器最终布设方案。