一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，包括以下步驟：1)根據(jù)區(qū)域交通調(diào)查獲取區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)、交叉口信號燈方案以及道路交通流量，建立真實的交通仿真模型；2)在交通仿真模型中選取初始的浮動車比例和浮動車采樣頻率進行分組測試；3)通過仿真獲取所有浮動車的位置和時間參數(shù)，評價各組仿真的浮動車路網(wǎng)覆蓋率和道路平均行程車速相對誤差兩個精度指標：4)根據(jù)各組仿真的精度指標的統(tǒng)計結(jié)果，得出浮動車比例和浮動車采樣頻率的最優(yōu)取值；5)根據(jù)浮動車比例和浮動車采樣頻率的最優(yōu)取值，在實際路網(wǎng)中進行浮動車的配置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有數(shù)據(jù)準確、分析過程綜合全面、評價結(jié)果適用性廣等優(yōu)點。
【專利說明】一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)淳動車配置方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通信息領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮 動車配置方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 基于浮動車全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的城市道路狀態(tài)估計以其成本小、精度高、覆蓋率 廣等特點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國許多城市，如北京、上海、深圳、杭州等。目前國內(nèi)關(guān)于浮動 車交通狀態(tài)估計精度評價的研究主要基于浮動車占全部車輛的比例和浮動車數(shù)據(jù)的采樣 頻率這兩個參數(shù)。浮動車比例和浮動車采樣頻率對交通狀態(tài)估計的精度和所需成本有顯著 影響，研究旨在通過參數(shù)分析以達到在較低成本的情況下可獲得較高的估計精度。
[0003] 目前，國內(nèi)關(guān)于浮動車的交通狀態(tài)估計精度評價主要是基于經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計分析的 方法和基于仿真分析的方法。經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計分析方法缺少交通工程學(xué)的驗證，且分析實際 交通數(shù)據(jù)時受數(shù)據(jù)源限制，很難做到多層次全面分析浮動車比例和采樣頻率兩個參數(shù)。基 于仿真的分析方法通常只是針對幾個交叉口或是小范圍的區(qū)域路網(wǎng)建立仿真模型，單一分 析浮動車比例或者采樣頻率，缺少針對復(fù)雜的城市道路網(wǎng)，同時考慮浮動車比例和采樣頻 率兩個變量對交通狀態(tài)估計精度影響的分析。因此，建立針對復(fù)雜路網(wǎng)下的交通狀態(tài)估計 精度仿真評價技術(shù)對于分析真實城市道路環(huán)境中浮動車投放比例和采樣頻率具有重要意 義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種數(shù)據(jù)準確、分析 過程綜合全面、評價結(jié)果適用性廣基于浮動車的交通狀態(tài)精度指標的評價方法。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] -種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，包括以下步驟：
[0007] 1)根據(jù)區(qū)域交通調(diào)查獲取區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)、交叉口信號燈方案以及道路交通 流量，建立真實的交通仿真模型；
[0008] 2)在交通仿真模型中選取初始的浮動車比例和浮動車采樣頻率進行分組測試；
[0009] 3)通過仿真獲取所有浮動車的位置和時間參數(shù)，評價各組仿真的浮動車路網(wǎng)覆蓋 率和道路平均行程車速相對誤差兩個精度指標；
[0010] 4)根據(jù)各組仿真的精度指標的統(tǒng)計結(jié)果，得出浮動車比例和浮動車采樣頻率的最 優(yōu)取值；
[0011] 5)根據(jù)得出的浮動車比例和浮動車采樣頻率的最優(yōu)取值，在實際路網(wǎng)中進行浮動 車的配置。
[0012] 所述的交通仿真模型包含主干路、次干路、支路、隧道和非十字交叉口的情況。
[0013] 所述的步驟1)中具體包括以下步驟：
[0014] 11)根據(jù)區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)建立VISUM的宏觀交通模型；
[0015] 12)根據(jù)道路和交叉口的交通流量，在VISUM軟件中生成區(qū)域路網(wǎng)的起訖點流量， 并進行校核；
[0016] 13)根據(jù)VISUM軟件宏觀導(dǎo)入微觀功能生成VISS頂微觀路網(wǎng)。
[0017] 所述的步驟3)中具體包括以下步驟：
[0018] 31)獲取浮動車路網(wǎng)覆蓋率，時間間隔i內(nèi)的路網(wǎng)覆蓋率Q的計算公式為：
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1) 根據(jù)區(qū)域交通調(diào)查獲取區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)、交叉口信號燈方案以及道路交通流 量，建立真實的交通仿真模型； 2) 在交通仿真模型中選取初始的浮動車比例和浮動車采樣頻率進行分組測試； 3) 通過仿真獲取所有浮動車的位置和時間參數(shù)，評價各組仿真的浮動車路網(wǎng)覆蓋率和 道路平均行程車速相對誤差兩個精度指標； 4) 根據(jù)各組仿真的精度指標的統(tǒng)計結(jié)果，得出浮動車比例和浮動車采樣頻率的最優(yōu)取 值； 5) 根據(jù)得出的浮動車比例和浮動車采樣頻率的最優(yōu)取值，在實際路網(wǎng)中進行浮動車的 配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，其 特征在于，所述的交通仿真模型包含主干路、次干路、支路、隧道和非十字交叉口的情況。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，其 特征在于，所述的步驟1)中具體包括以下步驟： 11) 根據(jù)區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)建立VISUM的宏觀交通模型； 12) 根據(jù)道路和交叉口的交通流量，在VISUM軟件中生成區(qū)域路網(wǎng)的起訖點流量，并進 行校核； 13) 根據(jù)VISUM軟件宏觀導(dǎo)入微觀功能生成VISS頂微觀路網(wǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，其 特征在于，所述的步驟3)中具體包括以下步驟： 31) 獲取浮動車路網(wǎng)覆蓋率，時間間隔i內(nèi)的路網(wǎng)覆蓋率(；的計算公式為： C =^-><100% S 其中，Pi為時間間隔i內(nèi)浮動車所經(jīng)過的路段數(shù)，S為路網(wǎng)中路段總數(shù)； 32) 獲取道路平均車速相對誤差ε m道路平均車速相對誤差ε u的計算式為： Ρ _丨'、1 ε，-'- 其中，ε υ為時間間隔i內(nèi)道路j平均車速相對誤差，為根據(jù)浮動車數(shù)據(jù)計算的時 間間隔i內(nèi)道路j平均車速，Uu為仿真軟件測量的時間間隔i內(nèi)道路j平均車速； 33) 計算多個時間間隔Q的算術(shù)平均值作為精度評價指標； 34) 計算所有路段多個時間間隔的的中位值作為精度評價指標。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，其 特征在于，所述的步驟32)中計算的具體方法為： 321) 獲取每輛浮動車的行駛軌跡，行駛軌跡包括每輛浮動車在路段上經(jīng)過道路節(jié)點時 的節(jié)點時間和節(jié)點位置數(shù)據(jù)； 322) 根據(jù)浮動車在節(jié)點Nodel和Node2內(nèi)的時間和位置數(shù)據(jù)，計算道路平均車速ViJ， 的計算式為： lAH lCD 第k輛浮動車在節(jié)點Nodel和Node2之間的路段j上的行程時間tjk為： tjk 一 (tN〇de2_tNodel) 所有浮動車在節(jié)點Nodel和Node2之間的路段j上的行程時間t±j為： my '</ Σ'，)* k 其中，點A，B，C和D為浮動車在路段上最靠近節(jié)點的數(shù)據(jù)采集點，經(jīng)過A，B，C和D的 時刻分別為tp t2, t3和t4, lAN()del為點A到點Nodel的距離，Ιαβ為點A到點B的距離，lCN()de2 為點C到點Node2的距離，lm為點C到點D的距離，mij為時間間隔i內(nèi)經(jīng)過路段j的浮動 車總數(shù)，L為路段j的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標評價的路網(wǎng)浮動車配置方法，其 特征在于，所述的步驟4)具體包含以下步驟： 41) 根據(jù)各個實驗組的浮動車路網(wǎng)覆蓋率，獲得浮動車比例和浮動車采樣頻率對路網(wǎng) 覆蓋率的影響規(guī)律，得出路網(wǎng)覆蓋率變化的拐點，取拐點對應(yīng)的浮動車比例和浮動車采樣 頻率范圍作為最優(yōu)取值范圍； 42) 根據(jù)各個實驗組的道路平均行程車速相對誤差，獲得浮動車比例和浮動車采樣頻 率對道路平均車速相對誤差的影響規(guī)律，得出道路平均行程車速相對誤差變化的拐點，取 拐點對應(yīng)的浮動車比例和浮動車采樣頻率范圍作為最優(yōu)取值范圍； 43) 根據(jù)步驟41)和步驟42)獲得的浮動車比例和浮動車采樣頻率范圍，得出最優(yōu)的浮 動車比例和采樣頻率的取值。
【文檔編號】G08G1/01GK104282149SQ201410512543
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】唐克雙, 梅雨, 李克平, 孫劍 申請人:同濟大學(xué)