交通冲突仿真两阶段参数标定方法

摘要

一种交通冲突仿真的两阶段参数标定方法，步骤包括第一阶段对交通仿真软件(VISSIM)中影响交通运行的参数标定和第二阶段对冲突分析软件(SSAM)中仿真冲突判定阈值的标定。本发明在现有交通仿真模型参数标定方法的基础上，提出了面向交通冲突仿真的两阶段参数标定方法，克服了传统参数标定方法模拟仿真冲突精度低的缺陷，在利用微观仿真软件对交通设计方案进行安全研究方面具有实际工程运用价值。

主权项

1.一种交通冲突仿真两阶段参数标定方法，其特征是包括步骤：1）现场数据采集，建立交叉口VISSIM仿真模型；2）参数校准：对VISSIM中车辆跟驰模型、变道模型以及优先规则所包含的参数进行校准；3）模型检验：首先，选择能够反映交叉口交通运行状况的检验指标；然后，进行皮尔森卡方检验计算该检验指标实测值与该检验指标仿真输出值的之间差异，计算公式为公式（1）：${\chi }^2=\underset{i=1}{\overset{k}{\Sigma }}\frac{{(s_i-r_i)}^2}{r_i}······\left(1\right),$其中，k对检验指标数值划分成k个区间，s_i代表检验指标的仿真输出值在第i个区间的个数，r_i代表检验指标的实测值在第i个区间的个数；在给定显著性水平α下，若则返回步骤2），继续进行参数校准；若则认为仿真模型能够反映实际交通运行状况，进行步骤4）；4）运行仿真模型，输出轨迹文件：通过步骤3）的模型检验之后，运行仿真模型，输出车辆的轨迹文件；5）仿真冲突阈值校准：冲突分析软件SSAM进行冲突分析是通过计算车辆之间的距冲突时间TTC，并与仿真冲突阈值进行比较来判定是否有交通冲突发生；仿真冲突阈值的初始值定为软件默认值，若初始值不可接受，则设定仿真冲突阈值变化区间和变化幅度，重复试验进行参数校准；6）SSAM冲突分析：在默认的仿真交通冲突阈值1.5s下，运行冲突分析软件SSAM，对步骤4）得到的车辆轨迹文件分别进行冲突分析；7）冲突检验：利用公式（2）计算交叉口实际观测到的冲突与分析得出的仿真冲突的差异：$\mathrm{MAPE}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\left|\frac{a_i-b_i}{a_i}\right|*100\%······\left(2\right)$其中，MAPE代表实际冲突数与仿真冲突数之间的平均绝对百分比误差，n代表交叉口个数，a_i代表第i个交叉口的实际冲突个数，b_i代表第i个交叉口的仿真冲突个数；若计算得到实际冲突与仿真冲突二者之间的平均绝对百分比误差大于10%，则认为误差过大，返回步骤5）重新进行仿真冲突阈值校准；若计算得到二者之间的平均绝对百分比误差不大于10%，认为误差可接受，则完成整个参数标定过程；所述步骤1）～4）为第一阶段参数标定，所述步骤5）～7）为第二阶段参数标定。