[发明专利]多源交通信息环境下排队长度预测方法

摘要

本发明属于交通控制领域，具体为多源交通信息环境下排队长度预测方法，首先将浮动车停车点数据匹配到交叉口路段上提取正常的排队停车点，并通过浮动车行驶轨迹判定该停车点所属车道组；计算浮动车排队停车点距离交叉口的最远距离，计算浮动车通过上游交叉口出口检测器时刻，再确定停车波速，计算排队状态演化点，计算启动波位置，最后判断最大排队长度。本发明提供的一种多源交通信息环境下排队长度预测方法，对交叉路口排队长度进行准确预测，为合理制定信号控制参数提供有力支撑，以防患未然的主动式交通拥挤控制具有重要意义。

主权项

多源交通信息环境下排队长度预测方法，其特征在于，包括以下过程：(1)初始排队长度判定首先将浮动车停车点数据匹配到交叉口路段上，排除非停车的干扰车辆，提取正常的排队停车点，并通过浮动车行驶轨迹判定该停车点所属车道组；计算浮动车排队停车点距离交叉口的最远距离，即最远浮动车停车点距离交叉口的长度；假设交叉口j与上游交叉口j‑1的距离为L，假设路段上最远停车点k回传数据为Dk＝{tk,(xk,yk)}，其中ti为回传时间，(xi,yi)为浮动车i的坐标值；那么初始确定虚拟排队状态(Lkj,tk)；由于浮动车k为上游交叉口绿灯启亮后放行车辆，由此可判断Lkj≥L0；(2)计算浮动车k通过上游j‑1交叉口出口检测器时刻tk-tkj-1=(L-Lkj)/vL]]>tkj-1=tk-(L-Lkj)/vL]]>其中，L为两交叉口之间的路段长度，vL为平均行程车速；(3)确定停车波速vt有一列停车车辆，在队尾出有车辆继续驶入，增加至队列中进行排队，则该队列的尾部将向后延伸，定义该队列尾部向后延伸的速度为停车波波速；vt＝Lt/t＝f/(Dt‑fvL)驶入流率f由出口道设置的固定线圈检测器得道：f=Σi=tkj-1trj-1qitrj-1-tkj-1]]>为j‑1交叉口当前相位红灯启亮时刻，为浮动车k通过交叉口j‑1出口道检测器的时刻；其中qi为i时刻通过上游交叉口出口道检测器车辆数；车辆以离散状态通过检测线圈，驶入排队队列，在队尾进行排队后可近似视为连续流排队行为；(4)计算排队状态演化点(Ld,td)不考虑启动波因素，由排队初始状态点(Lkj，tk)至排队状态演化点，t时刻排队演化点位置：Ld(t)=(t-tk+L-LkjvL)×vL×vtvL+vt+Lkj]]>式中，(5)计算启动波位置首先确定启动波速，设有一初始排队车队，在绿灯启亮后，该车的首车启动，其后第二辆车启动，停车波将向后延伸，向后延伸的速度称为启动波波速；认为排队车辆在绿灯启亮后以饱和流率进行疏散；设绿灯启亮t时段后，t时刻时启动波位置：Lq(t)=(t-tgj)vq]]>t⊆[tgj,trj];]]>表示j交叉口当前相位绿灯启亮时刻，vq为启动波波速；(6)判断最大排队长度若Lq(t)≤Ld(t)，即表示t时刻时启动波位置仍没传播至队尾位置，随着上游交叉口当前相位车辆继续驶入，排队长度将继续延长，则交叉口车辆排队长度Lm＝Ld(t)；若Lq(t)＞Ld(t)，则表示t时刻上游交叉口车辆进入队尾之前，排队车辆已经开始消散；令Lq(t)＝Ld(t)，求解方程，得出t＝tm，得出最大排队长度Lm＝Lq(tm)＝Ld(tm)。