一种车辆排队长度测算的方法及系统

摘要

一种车辆排队长度测算的方法及系统，通过建立城市道路组合交通流模型，将车流量信息分为稳定流和组合流，可准确模拟现实车流量信息。通过对道路进行数字化图形的采集，可使数字化图形的原始地图中的像素点作为道路的坐标，设定采样时间间隔，每隔一段时间进行采样检测所述道路上车辆的离去率，当检测到所述道路上的车辆在道路通行周期内不再前进时，再次在所述采样位置采集所述道路的数字化图形信息，识别出所述数字图形信息上与所述原始地图上不同像素点，获得拥堵发生的起点位置，根据发生拥堵起点距所述检测点的距离，以及检测到车辆在通行周期内不再前进的时刻通过车辆排队长度计算公式可计算出实时车辆排队长度。

主权项

一种车辆排队长度测算的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过建立城市道路组合交通流模型来描述道路上车辆的到达特征，计算所述道路上车辆的到达率，所述到达率为单位时间内进入所述道路的车辆数；进一步包括以下步骤：S11：将所述组合交通流分为稳定流和离散流，所述稳定流由上游路口直行车道放行的连续驶入车辆构成，离散流由上游路口左转和右转车道驶入的车辆构成，将上游路口直行车道开始放行的时间设为周期开始时间，所述道路上车辆的到达率为：$\bar{\lambda }=\frac{g_1}{c_1}({\lambda }_1-{\lambda }_2)+{\lambda }_2$其中，λ₁为稳定流的到达率，λ₂为离散流的到达率，g₁为上游路口直行车道放行的持续时间，c₁为组合交通流周期，且组合交通流周期等于上游路口信号周期；S2：选取道路中某一位置作为采样位置，采集上下游两个路口间无车辆行驶时道路的数字化图形，将获取到的数字化图形作为所述道路的原始地图，所述数字化图形的起始像素点对应道路下游的起始位置，所述数字化图形结束的像素点对应道路上游的结束位置；S3：在所述道路上选择任意位置作为检测点，每隔采样间隔Δt检测所述道路上车辆的离去率，所述离去率为单位时间内离开所述道路的车辆数；S4：所述检测点在检测到所述道路上的车辆在通行周期内不再前进时，再次在所述采样位置采集所述道路的数字化图形信息；S5：将再次获取到的数字化图形，与所述的原始地图进行比对,比对两幅数字化图形的不同，得到拥堵发生的起点距离检测点的距离l₀，以及判断拥堵发生的位置位于所述检测点的上游或下游；S6：若发生拥堵的位置位于所述检测点的下游，根据所述的距离l₀，和发生拥堵的位置，以及所述检测点检测到车辆在通行周期内不再前进的时刻t_s，通过车辆排队长度测算公式$L\left(t\right)=\left(N_1+\left[\frac{t-t_s}{c_1}\right]\bar{\lambda }{c}_1+N_2-\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{q}_i\Delta t\right)/k_j+l_0$计算实时车辆排队长度；若发生拥堵的位置位于所述检测点的上游，根据所述的距离l₀，和发生拥堵的位置，以及所述检测点检测到车辆在通行周期内不再前进的时刻t_s，通过车辆排队长度测算公式$L\left(t\right)=\left(N_1+\left[\frac{t-t_s}{c_1}\right]\bar{\lambda }{c}_1+N_2-\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{q}_i\Delta t\right)/k_j-l_0$计算实时车辆排队长度，其中，t为所述检测点检测到车辆在道路通行周期内不发生移动时或没有检测到车辆通过所述检测点后的任意时刻，N₁和N₂分别为车辆到达时组合交通流所在周期剩余时间Δc₁内到达的车辆数和拥堵扩散结束时组合交通流所在周期剩余时间Δc₂内到达的车辆数；q_i为第i个采样时间间隔内检测到的车辆离去率，i为所述检测点检测过的时间间隔的序号，n为到任意时刻t时所述检测点检测过的次数；k_j为路段阻塞密度，取为100‑150辆车/公里；N₁：当Δc₁＞c₁‑g₁时，N₁＝λ₁(Δc₁‑c₁+g₁)+λ₂(c₁‑g₁)，其中λ₁(Δc₁‑c₁+g₁)为车辆到达时组合交通流所在周期剩余时间Δc₁内以稳定流形式到达的车辆数，λ₂(c₁‑g₁)为车辆到达时组合交通流所在周期剩余时间Δc₁以内离散流形式到达的车辆数；当Δc₁＜c₁‑g₁时，N₁＝λ₂c₁，此时，车辆到达时组合交通流所在周期剩余时间Δc₁内仅包括离散流，且到达的车辆数为λ₂Δc₁；N₂：当Δc₂＜g₁时，N₂＝λ₁Δc₂，此时，拥堵扩散结束时组合交通流所在周期剩余时间Δc₂内仅包括稳定流，且到达的车辆数为λ₁Δc₂；当Δc₂＞g₁时，N₂＝λ₁g₁+λ₂(Δc₂‑g₁)，其中，λ₁g₁为拥堵扩散结束时组合交通流所在周期剩余时间Δc₂内以稳定流形式到达的车辆数，λ₂(Δc₂‑g₁)为拥堵扩散结束时组合交通流所在周期剩余时间Δc₂内以离散流形式到达的车辆数。