[发明专利]一种分段式城市道路交通状态估计方法

摘要

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种分段式城市道路交通状态估计方法。本发明的方法包括(1)根据全路段中交通流检测器所处的不同位置，将全路段分为上游路段、中游路段和下游路段3个子路段；(2)运用速度一流量多项式交通流模型分别计算各子路段的速度；(3)根据各子路段的速度计算全路段的平均速度；(4)根据全路段的平均速度计算道路交通状态；(5)计算模型可根据交通流检测器数量的增减进行扩展。本发明技术方案能够克服速度和流量转化过程中存在的二义性问题，有效提高道路交通状态预测的准确性和可靠性。

主权项

一种分段式城市道路交通状态估计方法，其特征在于，包括：步骤1：根据全路段中固定交通流检测器所处的不同位置，将全路段等分为3个子路段，其中靠近路段入口的一段称之为上游路段，靠近路段出口的一段称之为下游路段，剩下的一段称之为中游路段；步骤2：针对步骤1所述的上游路段、中游路段、下游路段，通过各路段中固定型交通流检测器观测到的流量、速度历史数据，采用最小二乘法估计得到交通流模型参数a、b、c和d，即：u＝a‑(b×q‑c)d       (1)式中，q表示单位时间内通过某个路段的流量；步骤3：根据步骤1的路段分段和步骤2计算得到的模型参数，采用不同位置交通流检测器实测的流量计算对应位置的平均通行速度，其公式为：ul＝a‑(b×ql‑c)d       (2)式中，l表示速度和流量都是在距离路口l时观测到的结果；步骤4：根据步骤3中计算得到的全路段中不同位置或者不同分段的通行速度计算全路段的平均通行速度，即：u=(∫0Luldl)/L---(3)]]>式中，L表示路段长度，将式(2)代入式(3)，得到：u=(∫0L[a-(b×ql-c)d]dl)/L---(4)]]>式中，u即为根据路段中不同位置观测到的交通流量计算得到的全路段平均速度；在实际应用中，由于不可能获得路段上每个位置的速度流量变化情况，式(4)可以简化为：u=Σl=1l=L∂l(a-(b×ql-c)d)/L---(5)]]>式中，为各分段交通流检测器对计算路段平均速度的权重，可以采用真实数据自动拟合估计方法得到；步骤5：建立流量‑速度‑状态的转换方程，将式(5)中的道路平均速度映射到状态域的结果，映射函数为DSS，即：S=Σl=1l=L∂lDSS(a-(b×ql-c)d)/L---(6)]]>式中，S表示道路的交通状态。