專利名稱：一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法，具體涉及ー種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)各大城市交通運(yùn)行情況日益惡化，嚴(yán)重阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通信號(hào)控制技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的交通管理手段，能夠有效提高路網(wǎng)車流運(yùn)行效益。尤其通過(guò)對(duì)相鄰的若干個(gè)交叉ロ實(shí)施信號(hào)協(xié)調(diào)控制，可以大幅度地降低干道上的車流延誤與停車次數(shù)。交通控制系統(tǒng)為了優(yōu)化出最佳的信號(hào)協(xié)調(diào)控制方案，必須準(zhǔn)確預(yù)測(cè)下游交叉ロ的車流到達(dá)情況。
干道上的車隊(duì)在向下游運(yùn)行過(guò)程中，由于各個(gè)駕駛員期望速度之間的差異，會(huì)導(dǎo)致車隊(duì)逐漸發(fā)生離散。離散程度大小與行駛距離、組成車隊(duì)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量、車速差異比例等密切相關(guān)。車隊(duì)離散模型可以用來(lái)描述干道上的車隊(duì)離散情況，動(dòng)態(tài)地預(yù)測(cè)下游道路斷面的車流到達(dá)圖式，為信號(hào)協(xié)調(diào)控制服務(wù)。目前，世界上應(yīng)用最為廣泛的是Robertson車隊(duì)離散模型，被許多著名的交通控制系統(tǒng)(如TRANSYT/SC00T)所采用，該模型假設(shè)組成ー個(gè)車隊(duì)的各個(gè)機(jī)動(dòng)車的最低車速接近于0，然而在干道上不同車隊(duì)的最低車速存在差異，尤其在交通流量比較小的情況下車隊(duì)的最低車速可能顯著大于0，此時(shí)將會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)得到的下游交叉ロ車隊(duì)到達(dá)時(shí)段長(zhǎng)度顯著大于實(shí)際車隊(duì)到達(dá)時(shí)段長(zhǎng)度，進(jìn)而影響協(xié)調(diào)控制效果。此外，在Roberston車隊(duì)離散模型中，車隊(duì)的最低車速、最高車速、平均車速被工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置為定值，然而在實(shí)際路網(wǎng)中這三個(gè)速度參數(shù)會(huì)隨交通狀態(tài)的變化而動(dòng)態(tài)波動(dòng)，即經(jīng)驗(yàn)值與真實(shí)值存在差異，影響模型預(yù)測(cè)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有車隊(duì)離散模型中最低車速、最高車速、平均車速設(shè)置依靠工程師經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)下游端面車隊(duì)到達(dá)圖式的問(wèn)題，進(jìn)而提出一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述建模方法的步驟如下步驟一、在城市干道上交叉ロ出口下游的每條車道上布設(shè)感應(yīng)線圈檢測(cè)器，且每個(gè)感應(yīng)線圈檢測(cè)器與其最近的交通信號(hào)機(jī)連接，信號(hào)機(jī)采集每ー輛機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器后端邊緣與前端邊緣時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，然后記錄每個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)刻；步驟ニ、識(shí)別經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器的機(jī)動(dòng)車是否屬于同一個(gè)車隊(duì)；步驟三、計(jì)算同一個(gè)車隊(duì)中的最高速度、最低速度、平均速度，并預(yù)測(cè)當(dāng)前經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器的車隊(duì)的速度值；具體步驟為步驟三(一)、設(shè)當(dāng)前經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器的為第M個(gè)車隊(duì)，該車隊(duì)中共有Mn輛機(jī)動(dòng)車，第η輛車觸發(fā)感應(yīng)線圈檢測(cè)器后端邊緣的時(shí)刻為，其中I < η < Mn，觸發(fā)感應(yīng)線圈檢測(cè)器前端邊緣的時(shí)刻為t' ，那么第η輛車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器時(shí)的速度Vfc為
權(quán)利要求
1.一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法，其特征在于所述一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法的具體步驟如下 步驟一、在城市干道(I)上交叉口出口下游的每條車道上布設(shè)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)，且每個(gè)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)與其最近的交通信號(hào)機(jī)(3)連接，信號(hào)機(jī)(3)采集每一輛機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)后端邊緣與前端邊緣時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，然后記錄每個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)刻； 步驟二、識(shí)別經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)的機(jī)動(dòng)車是否屬于同一個(gè)車隊(duì)； 步驟三、計(jì)算同一個(gè)車隊(duì)中的最高速度、最低速度、平均速度，并預(yù)測(cè)當(dāng)前經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)的車隊(duì)的速度值；具體步驟為 步驟三(一)、設(shè)當(dāng)前經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)的為第M個(gè)車隊(duì)，該車隊(duì)中共有Mn輛機(jī)動(dòng)車，第η輛車觸發(fā)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)后端邊緣的時(shí)刻為，其中I < η < Mn，觸發(fā)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)前端邊緣的時(shí)刻為t' _，那么第η輛車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)時(shí)的速度Vsfa 為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法，其特征在于步驟一中每個(gè)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)的長(zhǎng)為2m，寬為2m，每個(gè)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)設(shè)置在信號(hào)交叉口出口下游30m-50m處的車道上，信號(hào)機(jī)(3)紀(jì)錄每個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)刻精確到O. Ol秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法，其特征在于步驟二中識(shí)別經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)的機(jī)動(dòng)車是否屬于同一個(gè)車隊(duì)的具體步驟為 步驟二(一)、判斷一輛機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)后端邊緣與其前一輛機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)后端邊緣的時(shí)刻之差是否大于4秒，如果大于4秒則這兩輛機(jī)動(dòng)車屬于不同的車隊(duì)，否則屬于同一車隊(duì)； 步驟二(二)、將連續(xù)前后兩輛機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器(2)后端邊緣的時(shí)刻之差小于4秒的機(jī)動(dòng)車劃入同一個(gè)車隊(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法，其特征在于步驟五中Λ t的取值為3秒。
全文摘要
一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法，它涉及一種城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法，具體涉及一種基于運(yùn)行車速預(yù)測(cè)的城市干道車隊(duì)離散模型的建模方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有車隊(duì)離散模型中最低車速、最高車速、平均車速設(shè)置依靠工程師經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)下游端面車隊(duì)到達(dá)圖式的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)在城市干道上交叉口出口下游的每條車道上布設(shè)感應(yīng)線圈檢測(cè)器，利用感應(yīng)線圈檢測(cè)器測(cè)量每個(gè)車隊(duì)中每輛機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)感應(yīng)線圈檢測(cè)器前端和后端的時(shí)間，進(jìn)而建立城市干道車隊(duì)離散模型。本發(fā)明用于建立城市干道車隊(duì)離散模型。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102855755SQ20121032718
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者別一鳴, 裴玉龍, 王琳虹, 孫燁 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)