[发明专利]基于手机切换数据的信号交叉口路段行程时间计算方法

摘要

本发明公开了一种基于手机切换数据的信号交叉口路段行程时间计算方法，包括步骤一、采集车辆完整出行的手机切换数据以及途经交叉口的信号配时信息；步骤二、计算交叉口上游路段自由流时间以及拥堵时间，从而获取车辆到达交叉口停车线的时刻；步骤三、依据车辆到达交叉口停车线的时刻结合交叉口的信号配时信息确定车辆的停车等待时间；步骤四、计算车辆完整路段行程时间。本发明结合信号配时方案、手机切换数据，能够精确地计算车辆在手机切换覆盖范围路段的行程时间，能够提供实时精准的路况信息发布，为驾驶出行者提供方便。

主权项

一种基于手机切换数据的信号交叉口路段行程时间计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、采集车辆完整出行的手机切换数据以及途经交叉口的信号配时信息：所述手机切换数据包括切换时刻和切换位置，所述信号配时信息包括信号周期时长、各个相位的顺序以及相应相位信号时长和某一周期绿灯信号开始的时刻，精确到秒；步骤二、计算交叉口上游路段自由流时间以及拥堵时间，从而获取车辆到达交叉口停车线的时刻：1)路段自由流时间t_f计算：$t_f\left(l_{k,i,j}\right)=\frac{\left|l_{k,i,j}\right|}{v_f}$式中，l_k,i,j表示车辆k经过两个连续切换点之间第j路段的长度，i表示切换点之间的路段总数；v_f表示车辆在路段j的自由流速度；2)拥堵时间t_c计算：$t_c\left(l_{k,i,J}\right)={\∫}_0^{w_{\max }}{\mathrm{\θ}}_{k,i,J}{t}_{c,\max }\frac{\underset{j=0}{\overset{J\left(k,i\right)}{\Σ}}{P}_s\left(l_{k,i,J},w\right)P_w\left(k,i,w\right)}{Q_s\left(k,i\right)}dw$${\mathrm{\θ}}_{k,i,J}=\frac{t_f\left(l_{k,i,J}\right)}{{\Σ}_{j=0}^{J\left(k,i\right)}\left(t_f\left(l_{k,i,J}\right)\right)}$$Q_s(k,i)={\∫}_0^{w_{\max }}{P}_w\left(k,i,w\right)\underset{j=0}{\overset{J\left(k,i\right)}{\Σ}}{P}_s\left(l_{k,i,j},w\right)dw$式中，w代表拥堵程度，为路段的拥堵时间与路段行驶时间(拥堵时间+自由流时间)的比值。t_c,max为总拥堵时间；J(k,i)是车辆k在最后路段的位置；θ_k,i,J表示路段自由流时间占两个连续手机切换点之间覆盖路径自由流时间的比率，用于分配路径拥堵时间至各个路段；Q_s(k,i)表示在未知路径拥堵程度的条件下，对车辆k的停车概率和拥堵概率的定积分；P_s(l_k,i,J,w)和P_w(k,i,w)代表车辆k在拥堵程度为w路段i的停车和拥堵概率；3)到达交叉口停车线时刻：t_a(k,j)＝t_f(l_k,i,j)+t_c(l_k,i,j)+t_s(l_k,i,j‑1)+t_a(k,j‑1)式中，车辆k到达路段j的停车线的时刻为t_a(k,j)，i代表两个连续切换点之间经过的路段总数，j代表路段编号，当j＝1，t_s(l_k,i,j‑1)＝0，t_a(k,j‑1)为两次连续切换中第一次发生切换时刻；步骤三、依据车辆到达交叉口停车线的时刻结合交叉口的信号配时信息确定车辆的停车等待时间：$t_s\left(l_{k,i,j}\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& 0\≤M=MOD\left(\right(t_{a(k,j)}-t_{gs})/C_j)\≤g_j\\ C_j-M& g_j\<M=MOD\left(\right(t_{a(k,j)}-t_{gs})/C_j)\≤C_j\end{array}\right.$式中，t_s(l_k,i,j)为车辆k在路段j的交叉口停车线的停车等待时间，C_j代表路段j交叉口信号周期长度，g_j代表绿灯时长，M代表车辆在到达交叉口停车线时信号周期剩余时长，MOD()为求余函数，t_gs代表信号配时方案绿灯信号起始时刻；步骤四、计算车辆完整路段行程时间。