[发明专利]一种道路信号交叉口车辆排队长度的测算方法

说明书

本发明涉及一种道路信号交叉口车辆排队长度的测算方法，包括以下步骤:1)识别车辆排队队尾位置，以设定的元胞长度为基础，将目标交叉口检测路段划分为多个元胞的集合形式，并对各个元胞标号，采用元胞交通密度作为基准参数，确定队尾元胞，队尾元胞为车辆排队队尾所属元胞；2)计算车辆排队长度，根据队尾元胞内的交通密度，对该元胞进行区域划分，并计算队尾元胞内的车辆排队长度，结合队尾元胞编号，计算交叉口检测路段的车辆排队长度。与现有技术相比，本发明通过改进元胞传输模型的描述规则，以元胞交通密度作为基准参数，能快速准确识别车辆排队队尾位置，且具有较高的测算精度。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其是涉及一种道路信号交叉口车辆排队长度的测算方法。

背景技术

城市道路网作为承载居民日常出行和货物运输的基础交通设施，是提升城市各个区域经济的重要桥梁。城市道路网的不断完善和交通控制手段的智能化提升，有效提升了路网交通服务水平和服务质量，降低了交通事故发生的风险。但是，社会经济的快速发展和人均车辆保有量的急剧增加，使得城市道路交通拥挤和交通安全问题日益凸显，严重降低了城市道路网交通运行活力，增加了车辆运行的经济损失，此外，当单道路交通需求较大时，单道路交通拥挤可能快速扩散为区域交通拥挤，进而诱发路网交通问题的产生。

道路信号交叉口作为城市道路网的关键性节点，其交通状况直接影响着区域路网的交通状态，目前，针对城市道路交叉口交通拥挤和交通控制方面的研究，通常以车辆排队长度作为关键参数，如何对车辆排队长度进行测算，已经成为智能交通系统中的一个关键问题。现有技术主要是通过建立交通波模型来计算车辆排队长度，然而交通波模型更适合于高速干道或其它交通拥堵概率较小的道路，并不适合交通波动较大的道路信号交叉口，且该方法难以准确识别排队队尾位置，容易导致结果精度较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种道路信号交叉口车辆排队长度的测算方法，本发明以宏观交通流模型——元胞传输模型(CellTransportation Model，CTM)为基础，考虑城市道路交叉口交通流运行的波动特性，对CTM模型描述范围和规则进行拓展，并依据模糊-清晰的测算法则，确定交叉口车辆排队长度，从而实现交叉口车辆排队长度的准确测算。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种道路信号交叉口车辆排队长度的测算方法，包括以下步骤：

1)识别车辆排队队尾位置，以设定的元胞长度为基础，将目标交叉口检测路段划分为多个元胞的集合形式，并对各个元胞标号，采用元胞交通密度作为基准参数，确定队尾元胞，其中，队尾元胞为车辆排队队尾所属元胞；

2)计算车辆排队长度，根据队尾元胞内的交通密度，对该元胞进行区域划分，并计算队尾元胞内的车辆排队长度，结合队尾元胞编号，计算交叉口检测路段的车辆排队长度。

优选的，所述步骤1)的具体过程为：

1.1)根据元胞传输模型，提取各元胞的交通流量和交通密度，获取检测区域各个元胞的交通密度；

1.2)比较检测区域中检测元胞与其相邻的下游元胞交通密度之间的关系，若检测元胞交通密度大于或等于相邻下游元胞交通密度，则执行步骤1.3)，否则执行步骤1.4)；

1.3)比较检测区域中检测元胞与其相邻的上游元胞交通密度之间的关系，若检测元胞交通密度小于相邻上游元胞交通密度，则返回步骤1.2)，否则执行步骤1.4)；

1.4)判断检测元胞的相邻上游元胞中车辆是否全部驶入检测元胞内，若判断为是，则执行步骤1.5)，否则执行步骤1.6)；

1.5)识别道路信号交叉口车辆排队队尾位于检测元胞内；

1.6)识别道路信号交叉口车辆排队队尾位于检测元胞相邻的上游元胞内。