基于停车线检测器的城市地面道路交通状态自动判别方法

摘要

本发明提供了一种基于停车线检测器的城市地面道路交通状态自动判别方法，其特征在于，步骤为：周期性获取城市地面道路交通路网中每个交叉路口的每条车道的流量及占有率，随后计算每条车道在当前周期内的绿灯初期占有率、绿灯中期占有率、绿灯末期占有率等数据，依据该值判断当前车道在当前周期内的交通状态为畅通、拥挤或堵塞。本发明提出的基于停车线检测器的城市地面道路交通状态判别方法可以解决信号控制交叉口进口道交通状态的实时自动判别问题，提高了城市地面道路交通状态判别准确性，为交通管理者、交通出行者提供了实时、准确的城市地面道路动态交通信息，尤其为交通管理者做出准确、高效的交通管理策略及方案提供技术保障。

主权项

1.一种基于停车线检测器的城市地面道路交通状态自动判别方法，其特征在于：步骤为：步骤1、通过停车线检测器周期性获取城市地面道路交通路网中每个交叉路口的每条车道的流量及占有率，每个交叉路口的周期设定为该交叉路口红绿灯变化的周期，同时，以m秒为时间粒度对每个周期进行划分，设定计数器a，将其初始值设为0，并根据经验设定第一占有率阈值Occ1、第二占有率阈值Occ2、第三占有率阈值Occ3、第一饱和度阈值S1、第二饱和度阈值S2、第三饱和度阈值S3及状态持续周期数DurN；步骤2、通过停车线检测器获取第I条车道在当前周期j内第t个时间粒度的占有率O(I，j，t)，计算每条车道在当前周期内的绿灯初期占有率、绿灯中期占有率、绿灯末期占有率、红灯初期占用率、绿灯初期饱和度、绿灯中期饱和度及绿灯末期饱和度，其中，绿灯初期及红灯初期分别指绿灯及红灯时长的前m秒，若绿灯时长能够被m秒整除，则绿灯末期指绿灯时长的最后m秒，若绿灯时长不能够被m秒整除，则绿灯末期指绿灯时长的最后h秒，其中，h为将绿灯时长除以m秒所得到的余数，绿灯中期是指除去绿灯初期及绿灯末期的绿灯时长，设第I条车道在当前周期j的绿灯初期占有率、绿灯中期占有率、绿灯末期占有率、红灯初期占用率、绿灯初期饱和度、绿灯中期饱和度及绿灯末期饱和度分别为GreenPre(o)_(I，j)、GreenMid(o)_(I，j)、GreenEnd(o)_(I，j)、RedPre(o)_(I，j)、GreenPre(s)_(I，j)、GreenMid(s)_(I，j)、GreenEnd(s)_(I，j)，则有：GreenPre(o)_(I，j)、GreenEnd(o)_(I，j)及RedPre(o)_(I，j)分别为通过停车线检测器得到的绿灯初期、绿灯末期及红灯初期的实测占有率，GreenMid(o)_(I，j)为通过停车线检测器得到的绿灯中期内所有时间粒度的实测占用率的算数平均值；第I条车道在当前周期j内第t个时间粒度的饱和度其中，N(v)_(I，j，t)为通过停车线检测器得到的第I条车道在当前周期j内第t个时间粒度的实测流量，T(I，j，t)为第t个时间粒度的时长，sat(headway)_(I，j)为第I条车道在当前周期j内的饱和车头时距，该饱和车头时距通过历史数据分析获得，依据上述公式计算得到绿灯初期饱和度GreenPre(s)_(I，j)及绿灯末期饱和度GreenEnd(s)_(I，j)，绿灯中期饱和度GreenMid(s)_(I，j)则为绿灯中期内所有时间粒度的饱和度计算值的算数平均值；步骤3、依据每条车道的绿灯初期占有率、绿灯中期占有率、绿灯末期占有率、红灯初期占用率、绿灯初期饱和度、绿灯中期饱和度及绿灯末期饱和度判断当前车道在当前周期内的交通状态为畅通、拥挤或堵塞，其中，第I条车道在当前周期j内的交通状态LaneStateMode(I，j)的判断步骤为：步骤3.1、判断第I条车道在当前周期j内的绿灯初期占有率GreenPre(o)_(I，j)、绿灯中期占有率GreenMid(o)_(I，j)、绿灯末期占有率GreenEnd(o)_(I，j)、红灯初期占用率RedPre(o)_(I，j)、绿灯初期饱和度GreenPre(s)_(I，j)、绿灯中期饱和度GreenMid(s)_(I，j)及绿灯末期饱和度GreenEnd(s)_(I，j)是否满足条件1或条件2，若满足，则跳至步骤3.2，否则，跳至步骤3.6，其中，条件1为：Occ1≤GreenPre(o)_(I，j)≤100％且Occ3≤GreenMid(o)_(I，j)≤100％且Occ3≤GreenEnd(o)_(I，j)≤100％且Occ2≤RedPre(o)_(I，j)≤100％且0≤GreenPre(s)_(I，j)＜SI且0≤GreenMid(s)_(I，j)＜SI且0≤GreenEnd(s)_(I，j)＜SI；条件2为：0＜GreenPre(o)_(I，j)≤100％且Occ1≤GreenMid(o)_(I，j)＜Occ3且Occ1≤GreenEnd(o)_(I，j)＜Occ3且Occ2≤RedPre(o)_(I，j)≤100％且0≤GreenPre(s)_(I，j)＜S2且S2≤GreenMid(s)_(I，j)＜S3且S2≤GreenEnd(s)_(I，j)＜S3；步骤3.2、将计数器a的值加1，进入步骤3.3；步骤3.3、判断计数器a的是否不小于状态持续周期数DurN，若是，则进入步骤3.5，否则进入步骤3.4；步骤3.4、将第I条车道在当前周期j内的交通状态LaneStateMode(I，j)设定为拥挤，进入步骤3的下一步；步骤3.5、将第I条车道在当前周期j内的交通状态LaneStateMode(I，j)设定为阻塞，进入步骤3的下一步；步骤3.6、将计数器a的值归0，进入步骤3.7；步骤3.7、判断第I条车道在当前周期j内的绿灯初期占有率GreenPre(o)_(I，j)、绿灯中期占有率GreenMid(o)_(I，j)、绿灯末期占有率GreenEnd(o)_(I，j)、红灯初期占用率Re d Pre(o)_(I，j)、绿灯初期饱和度GreenPre(s)_(I，j)、绿灯中期饱和度GreenMid(s)_(I，j)及绿灯末期饱和度GreenEnd(s)_(I，j)是否满足条件3或条件4，若满足，则跳至步骤3.4，否则，跳至步骤3.8，其中，条件3为：0＜GreenPre(o)_(I，j)≤100％且Occ2≤GreenMid(o)_(I，j)≤100％且Occ3≤GreenEnd(o)_(I，j)≤100％且Occ1≤RedPre(o)_(I，j)≤Occ2且0≤GreenPre(s)_(I，j)＜S2且0≤GreenMid(s)_(I，j)＜S2且0≤GreenEnd(s)_(I，j)＜S1；条件4为：0＜GreenPre(o)_(I，j)≤100％且Occ3≤GreenMid(o)_(I，j)≤100％且Occ2≤GreenEnd(o)_(I，j)≤Occ3且Occ1≤RedPre(o)_(I，j)≤Occ2且0≤GreenPre(s)_(I，j)＜S2且0≤GreenMid(s)_(I，j)＜S1且0＜GreenEnd(s)_(I，j)＜S2；步骤3.8、将第I条车道在当前周期j内的交通状态LaneStateMode(I，j)设定为畅通，进入步骤3的下一步；步骤4、进入下一个周期，重新返回执行步骤2。