[发明专利]基于交通场面雷达的路段交通运行指数计算方法

说明书

技术领域

本发明属于城市高架桥信息采集处理技术领域，具体涉及一种基于交通场面雷达的路段交通运行指数计算方法。

背景技术

交通运行指数也叫交通指数，也称交通拥堵指数，是近几年交通信息化领域比较热门的一个指标。2011年，北京出了地方标准《DB11/T785-2011城市道路交通运行评价指标体系》，主要是由郭继孚牵头编制的，同时也提出一系列计算方法。后来2016年，浙江省推出了地方标准《DB33/T998-2016城市道路交通运行状态评价规范》，全省要求交警必须上交通运行指数平台，这足以证明交通运行指数在业内的被认可度。但与此同时，交通运行指数的相应计算弊端开始慢慢显露出来。由于目前通用的交通运行指数计算方式，都是先以流量确定交通状态区间，然后再进行分段函数模型计算；该传统方式会忽视到很多问题：一是不同车型的速度是不同的。公交车车速慢，即使畅通的情况下车速仍然不高，单纯以平均速度生硬的划分区间明显不合适。另一方面，不同车型的车辆占用的道路空间面积也是不一样的。以往都是以检测器上传的所统计车辆绝对数作为流量，这样单纯以流量确定交通状态区间就会出现不合理。例如：10辆小轿车和5辆公交车，从数量上而言，10辆小轿车应该大于5辆公交车；但是从占有道路空间面积的角度而言，10辆小轿车占有道路空间面积小于5辆公交车。此外，传统方式的计算过程中的参数区间划分大多都是凭经验或者已有的行业标准或者地方标准为准，主要是地方标准居多，目前有地方标准的地方主要是北京、广州和浙江省，显然不具备通用性，其他地方要使用的时候生搬硬套也难以满足需要。如何寻求一种操作便捷且合理的基于交通场面雷达的路段交通运行指数计算方法，以更加科学而高效的进行当前路段的交通状态判别，从而方便了解当前路段的交通拥堵情况，以提升当前交通通行效率，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种基于交通场面雷达的路段交通运行指数计算方法；其具备适用性强、取样计算灵活以及判别精准的有点，能更加科学而高效的进行当前路段的交通状态判别，从而方便了解当前路段的交通拥堵情况，最终可有效提升当前路段的交通通行效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于交通场面雷达的路段交通运行指数计算方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、在路段上安装交通场面雷达并校准调试；

2)、获取交通场面雷达的采集数据；

3)、计算路段的单个采样周期的当量交通量，如下；

设定一个采样周期；将一个采样周期内各类车辆的车辆数，以换算系数换算成标准车型的当量交通量，获得路段的当量交通量，公式如下：

q＝∑N_iE_i

其中：

q是路段单个采样周期的当量交通量；

N_i是路段上单个采样周期内第i种车型的车辆数；

E_i是路段上单个采样周期内第i种车型的换算系数；

4)、获得以当量交通量为基础参数的交通状态划分区间，包括以下三个子步骤：

a、取一个月的路段当量交通量数据作为样本数据，记为Q＝{q₁,q₂......q_n}；

b、采用k-均值聚类方法，将样本集合Q＝{q₁,q₂......q_n}划分为5类，聚类中心分别是Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅；

c、获得5类交通状态划分区间分别是：[0，(Q₁+Q₂)/2]、((Q₁+Q₂)/2，(Q₂+Q₃)/2]、((Q₂+Q₃)/2，(Q₃+Q₄)/2]、((Q₃+Q₄)/2，(Q₄+Q₅)/2]、((Q₄+Q₅)/2，Q_max)，其中，区间内数值越大表明拥堵越严重，Q_max是路段的理想状态下的最大通行能力；