一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，包括以下步驟：1)根據(jù)區(qū)域交通調(diào)查獲取區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)、交叉口信號(hào)燈方案以及道路交通流量，建立真實(shí)的交通仿真模型；2)在交通仿真模型中選取初始的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率進(jìn)行分組測(cè)試；3)通過(guò)仿真獲取所有浮動(dòng)車(chē)的位置和時(shí)間參數(shù)，評(píng)價(jià)各組仿真的浮動(dòng)車(chē)路網(wǎng)覆蓋率和道路平均行程車(chē)速相對(duì)誤差兩個(gè)精度指標(biāo)：4)根據(jù)各組仿真的精度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，得出浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率的最優(yōu)取值；5)根據(jù)浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率的最優(yōu)取值，在實(shí)際路網(wǎng)中進(jìn)行浮動(dòng)車(chē)的配置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、分析過(guò)程綜合全面、評(píng)價(jià)結(jié)果適用性廣等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)淳動(dòng)車(chē)配置方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通信息領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮 動(dòng)車(chē)配置方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 基于浮動(dòng)車(chē)全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的城市道路狀態(tài)估計(jì)以其成本小、精度高、覆蓋率 廣等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)許多城市，如北京、上海、深圳、杭州等。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于浮動(dòng) 車(chē)交通狀態(tài)估計(jì)精度評(píng)價(jià)的研究主要基于浮動(dòng)車(chē)占全部車(chē)輛的比例和浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)的采樣 頻率這兩個(gè)參數(shù)。浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率對(duì)交通狀態(tài)估計(jì)的精度和所需成本有顯著 影響，研究旨在通過(guò)參數(shù)分析以達(dá)到在較低成本的情況下可獲得較高的估計(jì)精度。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于浮動(dòng)車(chē)的交通狀態(tài)估計(jì)精度評(píng)價(jià)主要是基于經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的 方法和基于仿真分析的方法。經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法缺少交通工程學(xué)的驗(yàn)證，且分析實(shí)際 交通數(shù)據(jù)時(shí)受數(shù)據(jù)源限制，很難做到多層次全面分析浮動(dòng)車(chē)比例和采樣頻率兩個(gè)參數(shù)?；?于仿真的分析方法通常只是針對(duì)幾個(gè)交叉口或是小范圍的區(qū)域路網(wǎng)建立仿真模型，單一分 析浮動(dòng)車(chē)比例或者采樣頻率，缺少針對(duì)復(fù)雜的城市道路網(wǎng)，同時(shí)考慮浮動(dòng)車(chē)比例和采樣頻 率兩個(gè)變量對(duì)交通狀態(tài)估計(jì)精度影響的分析。因此，建立針對(duì)復(fù)雜路網(wǎng)下的交通狀態(tài)估計(jì) 精度仿真評(píng)價(jià)技術(shù)對(duì)于分析真實(shí)城市道路環(huán)境中浮動(dòng)車(chē)投放比例和采樣頻率具有重要意 義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、分析 過(guò)程綜合全面、評(píng)價(jià)結(jié)果適用性廣基于浮動(dòng)車(chē)的交通狀態(tài)精度指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，包括以下步驟：
[0007] 1)根據(jù)區(qū)域交通調(diào)查獲取區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)、交叉口信號(hào)燈方案以及道路交通 流量，建立真實(shí)的交通仿真模型；
[0008] 2)在交通仿真模型中選取初始的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率進(jìn)行分組測(cè)試；
[0009] 3)通過(guò)仿真獲取所有浮動(dòng)車(chē)的位置和時(shí)間參數(shù)，評(píng)價(jià)各組仿真的浮動(dòng)車(chē)路網(wǎng)覆蓋 率和道路平均行程車(chē)速相對(duì)誤差兩個(gè)精度指標(biāo)；
[0010] 4)根據(jù)各組仿真的精度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，得出浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率的最 優(yōu)取值；
[0011] 5)根據(jù)得出的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率的最優(yōu)取值，在實(shí)際路網(wǎng)中進(jìn)行浮動(dòng) 車(chē)的配置。
[0012] 所述的交通仿真模型包含主干路、次干路、支路、隧道和非十字交叉口的情況。
[0013] 所述的步驟1)中具體包括以下步驟：
[0014] 11)根據(jù)區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)建立VISUM的宏觀交通模型；
[0015] 12)根據(jù)道路和交叉口的交通流量，在VISUM軟件中生成區(qū)域路網(wǎng)的起訖點(diǎn)流量， 并進(jìn)行校核；
[0016] 13)根據(jù)VISUM軟件宏觀導(dǎo)入微觀功能生成VISS頂微觀路網(wǎng)。
[0017] 所述的步驟3)中具體包括以下步驟：
[0018] 31)獲取浮動(dòng)車(chē)路網(wǎng)覆蓋率，時(shí)間間隔i內(nèi)的路網(wǎng)覆蓋率Q的計(jì)算公式為：
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1) 根據(jù)區(qū)域交通調(diào)查獲取區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)、交叉口信號(hào)燈方案以及道路交通流 量，建立真實(shí)的交通仿真模型； 2) 在交通仿真模型中選取初始的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率進(jìn)行分組測(cè)試； 3) 通過(guò)仿真獲取所有浮動(dòng)車(chē)的位置和時(shí)間參數(shù)，評(píng)價(jià)各組仿真的浮動(dòng)車(chē)路網(wǎng)覆蓋率和 道路平均行程車(chē)速相對(duì)誤差兩個(gè)精度指標(biāo)； 4) 根據(jù)各組仿真的精度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，得出浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率的最優(yōu)取 值； 5) 根據(jù)得出的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率的最優(yōu)取值，在實(shí)際路網(wǎng)中進(jìn)行浮動(dòng)車(chē)的 配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，其 特征在于，所述的交通仿真模型包含主干路、次干路、支路、隧道和非十字交叉口的情況。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，其 特征在于，所述的步驟1)中具體包括以下步驟： 11) 根據(jù)區(qū)域道路的幾何數(shù)據(jù)建立VISUM的宏觀交通模型； 12) 根據(jù)道路和交叉口的交通流量，在VISUM軟件中生成區(qū)域路網(wǎng)的起訖點(diǎn)流量，并進(jìn) 行校核； 13) 根據(jù)VISUM軟件宏觀導(dǎo)入微觀功能生成VISS頂微觀路網(wǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，其 特征在于，所述的步驟3)中具體包括以下步驟： 31) 獲取浮動(dòng)車(chē)路網(wǎng)覆蓋率，時(shí)間間隔i內(nèi)的路網(wǎng)覆蓋率(；的計(jì)算公式為： C =^-><100% S 其中，Pi為時(shí)間間隔i內(nèi)浮動(dòng)車(chē)所經(jīng)過(guò)的路段數(shù)，S為路網(wǎng)中路段總數(shù)； 32) 獲取道路平均車(chē)速相對(duì)誤差ε m道路平均車(chē)速相對(duì)誤差ε u的計(jì)算式為： Ρ _丨'、1 ε，-'- 其中，ε υ為時(shí)間間隔i內(nèi)道路j平均車(chē)速相對(duì)誤差，為根據(jù)浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí) 間間隔i內(nèi)道路j平均車(chē)速，Uu為仿真軟件測(cè)量的時(shí)間間隔i內(nèi)道路j平均車(chē)速； 33) 計(jì)算多個(gè)時(shí)間間隔Q的算術(shù)平均值作為精度評(píng)價(jià)指標(biāo)； 34) 計(jì)算所有路段多個(gè)時(shí)間間隔的的中位值作為精度評(píng)價(jià)指標(biāo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，其 特征在于，所述的步驟32)中計(jì)算的具體方法為： 321) 獲取每輛浮動(dòng)車(chē)的行駛軌跡，行駛軌跡包括每輛浮動(dòng)車(chē)在路段上經(jīng)過(guò)道路節(jié)點(diǎn)時(shí) 的節(jié)點(diǎn)時(shí)間和節(jié)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)； 322) 根據(jù)浮動(dòng)車(chē)在節(jié)點(diǎn)Nodel和Node2內(nèi)的時(shí)間和位置數(shù)據(jù)，計(jì)算道路平均車(chē)速ViJ， 的計(jì)算式為： lAH lCD 第k輛浮動(dòng)車(chē)在節(jié)點(diǎn)Nodel和Node2之間的路段j上的行程時(shí)間tjk為： tjk 一 (tN〇de2_tNodel) 所有浮動(dòng)車(chē)在節(jié)點(diǎn)Nodel和Node2之間的路段j上的行程時(shí)間t±j為： my '</ Σ'，)* k 其中，點(diǎn)A，B，C和D為浮動(dòng)車(chē)在路段上最靠近節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，經(jīng)過(guò)A，B，C和D的 時(shí)刻分別為tp t2, t3和t4, lAN()del為點(diǎn)A到點(diǎn)Nodel的距離，Ιαβ為點(diǎn)A到點(diǎn)B的距離，lCN()de2 為點(diǎn)C到點(diǎn)Node2的距離，lm為點(diǎn)C到點(diǎn)D的距離，mij為時(shí)間間隔i內(nèi)經(jīng)過(guò)路段j的浮動(dòng) 車(chē)總數(shù)，L為路段j的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交通狀態(tài)精度指標(biāo)評(píng)價(jià)的路網(wǎng)浮動(dòng)車(chē)配置方法，其 特征在于，所述的步驟4)具體包含以下步驟： 41) 根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)組的浮動(dòng)車(chē)路網(wǎng)覆蓋率，獲得浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率對(duì)路網(wǎng) 覆蓋率的影響規(guī)律，得出路網(wǎng)覆蓋率變化的拐點(diǎn)，取拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣 頻率范圍作為最優(yōu)取值范圍； 42) 根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)組的道路平均行程車(chē)速相對(duì)誤差，獲得浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻 率對(duì)道路平均車(chē)速相對(duì)誤差的影響規(guī)律，得出道路平均行程車(chē)速相對(duì)誤差變化的拐點(diǎn)，取 拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率范圍作為最優(yōu)取值范圍； 43) 根據(jù)步驟41)和步驟42)獲得的浮動(dòng)車(chē)比例和浮動(dòng)車(chē)采樣頻率范圍，得出最優(yōu)的浮 動(dòng)車(chē)比例和采樣頻率的取值。
【文檔編號(hào)】G08G1/01GK104282149SQ201410512543
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】唐克雙, 梅雨, 李克平, 孫劍 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)