[发明专利]一种高速公路交通状态综合评估方法

说明书

本发明公开了一种高速公路交通状态综合评估方法。针对现有高速公路交通状态评价指标单一，评估指标不全面的问题，提出了一种综合考虑交通状态拥挤程度和安全性的评估方法。具体步骤：(1)获取交通流参数数据。(2)预设交通拥挤状态等级。(3)确定交通拥挤状态各等级的聚类中心。(4)计算实时交通流参数数据到各交通拥挤状态聚类中心的欧式距离，判定交通拥挤状态等级。(5)设定交通安全状态评估指标。(6)计算各拥挤状态等级对应的安全指标参数指标值。(7)综合评估交通状态。本发明提供的方法具有科学、全面、客观、简明等特点，满足高速公路交通状态评估的需要。

技术领域

本发明涉及道路交通状态评估技术领域，特别是涉及一种高速公路交通状态综合评估方法。

背景技术

高速公路属于高等级公路，在高速公路上行驶的平均时速在80千米至120千米之间，比普通公路高出60％-70％，并且路面宽，通行能力大，方便了人们的出行。但是高速公路相比于其他的公路，由于车速快，车流量密集，一旦有交通状况的出现，会比普通公路的停滞时间更长，造成拥堵情况更加严重。对高速公路交通状态进行评估，方便交通的参与者和指挥者实时掌握交通路况，调整出行策略。

各国根据自身的道路状况建立起不同的交通状态评估指标。例如，美国依据平均速度建立起城市干道服务水平量化标准，依据车辆延误建立起城市信号交叉口服务水平量化标准。我国依据车辆平均行程速度，将交通状况分为畅通，轻度拥挤，拥挤，严重拥挤四个等级。但高速公路交通状态评估受道路自身路况和人们主观感受的影响，相同的参数数据在不同的路段，评估结果应有所不同。因此，这种统一的量化标准并不能反映交通的真实状态。

目前各国评估的重点在于交通的拥挤状况，但由于高速公路的特殊性，对于交通状态的评估还应包含安全性的评估，现有的评价指标不全面，评估方法过于单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速公路交通状态综合评估方法，以提高评估方式的全面性，增强其可移植性。

为实现上述目的，本发明提供一种高速公路交通状态综合评估方法，包括以下步骤：

S1、对一条高速公路的指定路段L，获取其交通流参数历史数据和实时数据；其中交通流参数数据包括某一车道断面的车流量f_t，时间平均速度v_t，时间占有率o_t，同时采集车辆的瞬时速度；

S2、预设交通拥挤状态等级；

S3、运用模糊聚类算法对交通流历史数据进行聚类，确定各类别的聚类中心；

S4、计算实时的交通流参数数据到交通拥挤状态聚类中心的欧式距离，确定交通拥挤状态等级，距离最小的聚类中心即为所对应的交通拥挤状态；确定交通拥挤状态等级；

S5、设定交通安全状态指标，包括：超速车辆数、低速车辆占比、降速幅度；

S6、计算路段L中交通安全状态指标的值；

S7、根据各交通安全状态指标的值，判定是否存在安全隐患；

S8、依照交通拥挤状态以及交通安全状态指标，进行高速公路交通状态综合评估，得到评估结果。

优选的，所述的步骤S2，交通拥挤状态等级是基于中国《城市道路交通管理评价指标体系》，将交通拥挤状态量化为1-5五个等级，其中1等级交通状况最好，驾驶体验最佳；依次次之；5等级交通状况最差，驾驶体验最差。

优选的，所述的步骤S3，运用模糊聚类算法对交通流历史数据进行聚类，确定各类别的聚类中心，其中，聚类中心的计算步骤如下：