[发明专利]一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法及装置

说明书

本发明公开了一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法，包括：获得城市快速路交织区的道路基本信息；提取城市快速路交织区的微观车辆运行轨迹计算城市快速路交织区的宏观交通流运行特征；构建城市快速路交织区的交通流微观仿真模型；基于微观车辆运行轨迹初步标定交通流微观仿真模型的参数；基于宏观交通流运行特征调整初步标定的交通流微观仿真模型的参数。本发明还公开了一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定装置，本发明通过基于微观车辆运行轨迹与交织区宏观交通流运行特征结合的模型参数标定有助于更为贴切的仿真城市快速路交织区中各个车辆的具体驾驶行为，从微观角度还原城市快速路交织区交通流宏观运行特征。

技术领域

本发明涉及交通仿真技术领域，特别是一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法及装置。

背景技术

随着城市化进程的加快、城市人口的急剧增长，城市机动车保有量和出行需求迅速攀升，机动化出行的供需矛盾日益凸显，我国大多数城市普遍面临着频繁的交通拥堵问题。

城市快速路作为连接各城市组团的主动脉在节点区域经常发生交通拥堵。城市快速路交织区由于其交通流复杂性及自身组成的特殊性，成为城市快速路拥堵的主要交通瓶颈之一，大大制约了整个城市快速路系统功能的发挥。

交通仿真技术通过计算机数字模型，反映复杂道路交通现象，为交通管理与控制研究提供安全高效的技术支持，是缓解城市交通拥堵问题中必不可少的一环。交通仿真结果的优劣与仿真系统及其参数的选择直接相关。

当前的仿真系统标定仅依赖于单一数据类型针对某一特殊场景进行参数标定，如基于微观车辆行驶轨迹进行了快速路路段的仿真系统标定，基于宏观行程时间进行了交叉口的仿真系统标定等。缺乏结合宏微观数据针对城市快速路交织区的仿真系统标定方法及装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法及装置，本发明更为贴切的仿真城市快速路交织区中各个车辆的具体驾驶行为，从微观角度还原城市快速路交织区交通流宏观运行特征。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法，包括以下步骤：

步骤1、获得城市快速路交织区的道路基本信息；

步骤2、提取城市快速路交织区的微观车辆运行轨迹，并计算城市快速路交织区的宏观交通流运行特征；

步骤3、根据步骤1得到的道路基本信息和步骤2的微观车辆运行轨迹，构建城市快速路交织区的交通流微观仿真模型；

步骤4、基于步骤2提取的微观车辆运行轨迹初步标定交通流微观仿真模型的参数；

步骤5、基于步骤2计算得到的宏观交通流运行特征调整步骤4中初步标定的交通流微观仿真模型的参数。

作为本发明所述的一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法进一步优化方案，

步骤3中的交通流微观仿真模型包括车辆生成模块、车辆行驶模块、道路模块与统计模块；其中，

车辆生成模块是根据步骤2中所得到的微观车辆运行轨迹构建的；车辆生成模块用于在交织区上游的车辆的初始位置x₀处产生具有各自车辆属性的车辆并将其输入至车辆行驶模块；其中，

微观车辆运行轨迹是指每一帧车辆所在的车道编号n、位置x、速度v和加速度a；车辆属性是根据微观车辆运行轨迹中各个车辆的现实情况确定的，车辆属性包括车辆编号id、是否为头车、车长、车辆类型、车辆目的地、车辆输入至车辆行驶模块的帧数frame，x₀及初始速度v₀，车辆目的地分为主路与次路；