專利名稱：一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種城市干道車隊離散模型的建模方法，具體涉及ー種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法。
背景技術：
目前，我國各大城市交通運行情況日益惡化，嚴重阻礙了社會經(jīng)濟的發(fā)展，交通信號控制技術作為一種現(xiàn)代化的交通管理手段，能夠有效提高路網(wǎng)車流運行效益。尤其通過對相鄰的若干個交叉ロ實施信號協(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)化出最佳的信號協(xié)調(diào)控制方案，必須準確預測下游交叉ロ的車流到達情況。
干道上的車隊在向下游運行過程中，由于各個駕駛員期望速度之間的差異，會導致車隊逐漸發(fā)生離散。離散程度大小與行駛距離、組成車隊的機動車數(shù)量、車速差異比例等密切相關。車隊離散模型可以用來描述干道上的車隊離散情況，動態(tài)地預測下游道路斷面的車流到達圖式，為信號協(xié)調(diào)控制服務。目前，世界上應用最為廣泛的是Robertson車隊離散模型，被許多著名的交通控制系統(tǒng)(如TRANSYT/SC00T)所采用，該模型假設組成ー個車隊的各個機動車的最低車速接近于0，然而在干道上不同車隊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的最低車速可能顯著大于0，此時將會導致預測得到的下游交叉ロ車隊到達時段長度顯著大于實際車隊到達時段長度，進而影響協(xié)調(diào)控制效果。此外，在Roberston車隊離散模型中，車隊的最低車速、最高車速、平均車速被工程師根據(jù)經(jīng)驗設置為定值，然而在實際路網(wǎng)中這三個速度參數(shù)會隨交通狀態(tài)的變化而動態(tài)波動，即經(jīng)驗值與真實值存在差異，影響模型預測精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有車隊離散模型中最低車速、最高車速、平均車速設置依靠工程師經(jīng)驗，無法準確預測下游端面車隊到達圖式的問題，進而提出一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術方案是本發(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感應線圈檢測器，且每個感應線圈檢測器與其最近的交通信號機連接，信號機采集每ー輛機動車經(jīng)過感應線圈檢測器后端邊緣與前端邊緣時產(chǎn)生的脈沖信號，然后記錄每個脈沖信號產(chǎn)生的時刻；步驟ニ、識別經(jīng)過感應線圈檢測器的機動車是否屬于同一個車隊；步驟三、計算同一個車隊中的最高速度、最低速度、平均速度，并預測當前經(jīng)過感應線圈檢測器的車隊的速度值；具體步驟為步驟三(一)、設當前經(jīng)過感應線圈檢測器的為第M個車隊，該車隊中共有Mn輛機動車，第η輛車觸發(fā)感應線圈檢測器后端邊緣的時刻為，其中I < η < Mn，觸發(fā)感應線圈檢測器前端邊緣的時刻為t' ，那么第η輛車經(jīng)過感應線圈檢測器時的速度Vfc為
權利要求
1.一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法，其特征在于所述一種基于運行車速預測的城市干道車隊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感應線圈檢測器(2)，且每個感應線圈檢測器(2)與其最近的交通信號機(3)連接，信號機(3)采集每一輛機動車經(jīng)過感應線圈檢測器(2)后端邊緣與前端邊緣時產(chǎn)生的脈沖信號，然后記錄每個脈沖信號產(chǎn)生的時刻； 步驟二、識別經(jīng)過感應線圈檢測器(2)的機動車是否屬于同一個車隊； 步驟三、計算同一個車隊中的最高速度、最低速度、平均速度，并預測當前經(jīng)過感應線圈檢測器(2)的車隊的速度值；具體步驟為 步驟三(一)、設當前經(jīng)過感應線圈檢測器(2)的為第M個車隊，該車隊中共有Mn輛機動車，第η輛車觸發(fā)感應線圈檢測器(2)后端邊緣的時刻為，其中I < η < Mn，觸發(fā)感應線圈檢測器(2)前端邊緣的時刻為t' _，那么第η輛車經(jīng)過感應線圈檢測器(2)時的速度Vsfa 為
2.根據(jù)權利要求I所述一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法，其特征在于步驟一中每個感應線圈檢測器(2)的長為2m，寬為2m，每個感應線圈檢測器(2)設置在信號交叉口出口下游30m-50m處的車道上，信號機(3)紀錄每個脈沖信號產(chǎn)生的時刻精確到O. Ol秒。
3.根據(jù)權利要求I所述一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法，其特征在于步驟二中識別經(jīng)過感應線圈檢測器(2)的機動車是否屬于同一個車隊的具體步驟為 步驟二(一)、判斷一輛機動車經(jīng)過感應線圈檢測器(2)后端邊緣與其前一輛機動車經(jīng)過感應線圈檢測器(2)后端邊緣的時刻之差是否大于4秒，如果大于4秒則這兩輛機動車屬于不同的車隊，否則屬于同一車隊； 步驟二(二)、將連續(xù)前后兩輛機動車經(jīng)過感應線圈檢測器(2)后端邊緣的時刻之差小于4秒的機動車劃入同一個車隊。
4.根據(jù)權利要求I所述一種基于運行車速預測的城市干道車隊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
一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法，它涉及一種城市干道車隊離散模型的建模方法，具體涉及一種基于運行車速預測的城市干道車隊離散模型的建模方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有車隊離散模型中最低車速、最高車速、平均車速設置依靠工程師經(jīng)驗，無法準確預測下游端面車隊到達圖式的問題。本發(fā)明通過在城市干道上交叉口出口下游的每條車道上布設感應線圈檢測器，利用感應線圈檢測器測量每個車隊中每輛機動車經(jīng)過感應線圈檢測器前端和后端的時間，進而建立城市干道車隊離散模型。本發(fā)明用于建立城市干道車隊離散模型。
文檔編號G06F19/00GK102855755SQ20121032718
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2012年9月6日
發(fā)明者別一鳴, 裴玉龍, 王琳虹, 孫燁 申請人:哈爾濱工業(yè)大學