[发明专利]一种信控环形交叉口仿真模型参数标定方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种信控环形交叉口仿真模型参数标定方法、装置、设备及存储介质，其中，标定方法具体为：采集信控环形交叉口的几何参数、信号灯控制信息、交通流数据，基于换道安全距离模型和IDM跟驰模型构建信控环形交叉口仿真模型；选取仿真模型中需要标定的模型参数、环形交叉口的效率指标，构建目标函数，基于目标函数构建信控环形交叉口的参数标定模型；利用遗传算法求解参数标定模型，对模型参数进行标定。本发明能够提升信控环形交叉口的仿真质量，通过标定仿真模型参数，能够根据实际情况仿真模拟多种复杂的信控环形交叉口场景。

技术领域

本发明涉及一种信控环形交叉口仿真模型参数标定方法、装置、设备及存储介质，属于智能交通仿真技术领域。

背景技术

环形交叉口作为一种特殊的交通控制设施，遵循“环内优先”的让行规则，具有自组织交通流的特点，是城市道路网络的关键节点。根据交通控制方法不同，环形交叉口可分为无信号控制环形交叉口和信号控制环形交叉口，相比于仅遵循让行规则的无控环形交叉口，信控环形交叉口在保证车辆安全通行的同时，能够有效提高环形交叉口的通行效率，尤其适用于大型多车道环形交叉口。基于信控环形交叉口的特殊性，有必要建立信控环形交叉口仿真模型，在微观层面上仿真模拟车辆间的相互作用，分析信控环形交叉口内车流的运行特性。

为了使交通仿真模型中信控环形交叉口的运行特征更符合实际交通场景下的运行特征，需要开展信控环形交叉口仿真模型的标定研究，即对其模型参数进行优化标定。目前针对交通仿真模型的标定研究主要有两种方向：一是利用VISSIM等交通仿真软件建立仿真模型，标定软件中模型参数的缺省值以模拟实际交通情况；二是利用优化算法对特定交通流模型的参数值进行求解。第一种受限于交通仿真软件对某种交通模型的预先设定，研究者无法自由采用其他交通模型针对特定交通场景开展仿真研究；第二种仅标定单一的交通模型，不适用于仿真模拟多元复杂的交通场景。综上可见，两种交通仿真模型的标定研究不能同时满足交通模型的综合仿真研究和特定交通场景的仿真模拟，致使针对信控环形交叉口的仿真质量不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种信控环形交叉口仿真模型参数标定方法、装置、设备及存储介质，根据具体的交通场景构建信控环形交叉口仿真模型和参数标定模型，利用遗传算法对模型参数进行标定，采用标定的最优模型参数运行信控环形交叉口仿真模型，使得针对信控环形交叉口的仿真模拟能够更加贴合实际交通运行情况，提升多种信控环形交叉口场景的仿真质量。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种信控环形交叉口仿真模型参数标定方法，包括如下步骤：

步骤(1)、采集建立信控环形交叉口仿真模型所需要的数据，包括环形交叉口的几何参数、信号灯控制信息、交通流数据，所述交通流数据包括：环形交叉口各进口道车流量、车辆速度、加速度、同道车距、位置数据、行程时间和OD点对数据；

步骤(2)、根据交通模型和环形交叉口的几何参数、信号灯控制信息、交通流数据建立信控环形交叉口仿真模型，划分信控环形交叉口为入环区域、绕环区域和出环区域，根据交通流数据中的OD点对数据规划仿真车辆在信控环形交叉口内的行驶路径；

步骤(3)、根据信控环形交叉口仿真模型中的交通模型选取需要标定的模型参数及模型参数的取值范围，选择信控环形交叉口的效率指标，根据效率指标构建目标函数，基于目标函数构建信控环形交叉口的参数标定模型；

步骤(4)、利用遗传算法求解参数标定模型，对模型参数进行标定；

步骤(5)、采用标定的模型参数运行信控环形交叉口仿真模型，选择评价指标，判断评价指标的仿真值与实测值之间的误差是否满足精度要求，若满足，则将标定的模型参数作为最终的标定结果；否则返回步骤(4)重新标定模型参数。

一种信控环形交叉口仿真模型参数标定装置，基于所述信控环形交叉口仿真模型参数标定方法实现，所述装置包括：