[发明专利]高速公路匝道仿真模型的参数标定方法

说明书

技术领域

本发明属于交通仿真领域，具体涉及一种利用微观仿真软件VISSIM和冲突分析软件SSAM对高速公路匝道仿真模型的参数进行标定的方法。

背景技术

在交通工程领域，不断成熟的微观仿真技术得到了广泛的应用，特别是在高速公路匝道的研究方面，逐渐形成了利用微观仿真技术模拟高速公路匝道实际交通状况的参数标定流程。但是工程实践表明，传统的仅针对车辆运行模拟的高速公路匝道模型参数标定流程不能很好的刻画实际的道路交通运行状况，尤其是在对驾驶员行为以及车辆间的交通冲突方面存在很大的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够兼顾高速公路匝道车辆运行、驾驶员行为以及车辆间交通冲突仿真的参数标定方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种高速公路匝道仿真模型的参数标定方法，该方法包括如下步骤：

（1）采集数据，利用采集的数据建立高速公路匝道VISSIM仿真模型；

（2）对步骤（1）建立的高速公路匝道VISSIM仿真模型中的车辆跟驰模型、车道变换模型以及优先规则模型所包含的参数进行敏感性分析，根据车辆平均行驶时间T_sim和仿真冲突数C_sim，分析参数变化的敏感性，将被分析的参数分为以下三类：第一类，对车辆平均行驶时间T_sim敏感的参数；第二类，对仿真冲突数C_sim敏感的参数；第三类，对车辆平均行驶时间T_sim和仿真冲突数C_sim都不敏感的参数；

（3）参数标定，得到最优的第一类参数的参数值和最优的第二类参数的参数值；

（4）模型验证。

其中，步骤（1）具体包含如下步骤：

a、首先，采集的数据包括高速公路主路几何尺寸、高速公路主路交通流量、高速公路主路车速、高速公路主路大小车比例、高速公路匝道几何尺寸、高速公路匝道交通流量、高速公路匝道车速、高速公路匝道大小车比例以及交通冲突数据，将上述采集得到是数据分为两部分，一部分用于本发明步骤（3）的参数标定4步、一部分用于本发明步骤（5）的模型验证；

b、接着，根据高速公路匝道航拍图或高速公路匝道CAD图建立高速公路匝道VISSIM仿真模型，并定义仿真模型中的交通流量信息、车速信息以及大小车比例信息。

其中，步骤（2）中，所述车辆平均行驶时间T_sim是利用微观仿真软件VISSIM对被分析的参数在其设定的变化区间内连续变化运行仿真实验后输出得到的，所述微观仿真软件VISSIM在输出所述车辆平均行驶时间T_sim的同时还输出车辆轨迹文件，所述仿真冲突数C_sim是利用冲突分析软件SSAM对所述车辆轨迹文件进行分析得到。

其中，步骤（3）中，参数的标定采用如下方法：

首先，利用公式（1）进行遗传算法，对第一类参数进行优化：

F1=Tfield|Tsim-Tfield|---(1),]]>

其中，F1为T_sim的目标函数，T_field代表实测的车辆平均行驶时间，T_sim代表车辆平均行驶时间；

当目标函数值F1大于20时，结束遗传算法，得到最优的第一类参数的参数值；

接着，将上述最优的第一类参数的参数值代入模型，根据公式（2）对第二类参数运用遗传算法进行优化：