基于微波车辆检测器的高架桥路段交通拥堵指数计算方法技术

本发明专利技术属于城市高架桥信息采集处理技术领域，具体涉及一种基于微波车辆检测器的高架桥路段交通拥堵指数计算方法。本发明专利技术的各步骤如下：1)在待检测高架桥路段上安装微波车辆检测器并调试；2)获取微波车辆检测器测得数据；3)计算单个车道的当量交通量QLj；4)计算单个车道的平均密度KLj；5)计算单个车道的平均行驶速度VLj；6)计算高架桥路段平均行驶速度7)计算高架桥路段交通拥堵指数TCI。本发明专利技术具备维护方便、不破坏路面和不影响交通的优点，并能同步实现在线的高精确测算功能，最终使得对城市高架桥路段的交通拥堵状态能够进行实时的、准确的评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市高架桥信息采集处理
，具体涉及一种基于微波车辆检测 器的高架桥路段交通拥堵指数计算方法。
技术介绍
交通拥堵指数是指将特定区域特定时刻的单个路段、某等级的道路或整体路网的 拥堵强度量化后的相对数，该指标值可以体现从单个路段到整体路网的交通运行状态和拥 堵强度，并反映其运行质量。指标值的大小代表了不同的交通运行状态和拥堵强度，值越大 则评价时段内的道路运行状态越差，拥堵强度越大；反之，道路的运行状态越好，拥堵强度 越轻。传统对于交通拥堵指数的检测方式多采用浮动车技术，也即对分布在城市大街小巷 的动态车辆位置信息进行深入加工处理获得。以北京为例，首先需要通过全市数辆出租车 上的车载GPS回传动态数据给数据处理中心，在对车辆位置进行数据处理后，得到不同功 能等级道路的运行速度，然后根据道路功能不同以及流量数据计算该道路在全网中所占权 重，最后通过人对拥堵的感知判断，给出对应的指数指标值。上述传统的测算方式，不仅计 算过程繁复，判断主观性强；同时，在以上述浮动车技术进行高架桥交通信息采集检测时， 还会由于GPS的定位偏差问题而较难区分高架桥主道和下行辅道，从而造成数据采集准确 度极度不准确的状况。如何寻求一种能够针对高架桥路段的交通拥堵指数计算方法，以实 现其在线的高精确测算功能，最终使得对城市高架桥路段的交通拥堵状态能够进行实时 的、准确的评价，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种针对高架桥的更为高效快捷 的；其具备维护方便、不破坏路 面和不影响交通的优点，并能同步实现针对高架桥的在线的高精确测算功能，最终使得对 城市高架桥路段的交通拥堵状态能够进行实时的、准确的评价。 为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案： 1、一种，其特征在于包 括以下步骤： 1)、在待检测高架桥路段上安装微波车辆检测器并调试； 2)、获取微波车辆检测器测得数据，该数据包括各车道对应编号、车道上所行驶车 辆车型、每个车型的数量以及时间占有率； 3)、将车道上的各机动车和非机动车交通量，以换算系数换算成标准车型的当量 交通量，获得单个车道的当量交通量Qu]，公式如下： Qlj=E Q1E1 其中， Qu是第j车道的当量交通量； Q1是第j车道中第i种车型的车辆数量绝对数； E1是第j车道中第i种车型的换算系数； 4)、计算单个车道的平均密度Ku: 其中： Ku是第j车道平均密度； Occj是第j车道的时间占有率； A是常量； 5)、计算单个车道的平均行驶速度\j: 其中： Vu是第j车道平均行驶速度； 6)、获得高架桥路段平均行驶速度尹，其计算公式如下：[ 其中： η是路段包含的车道总数； 7)、建立高架桥交通拥堵指数TCI模型，获得高架桥交通拥堵指数，如下： 所述步骤1)中，根据需要检测的车道范围调整检测器的角度和高度，保证检测器 波束投影可覆盖所有需要检测的车道，同时使该投影与检测道路长度方向彼此正交。 所述步骤3)中，第i种车型也即标准车型为小客车，换算系数为1。 本专利技术的有益效果在于： 1)、通过上述方案，一方面，本专利技术利用了微波车辆检测器所具备的性能可靠高效 以及具备多目标检测功能的优点。相对于浮动车技术的采集数据准确性不稳定状况，微波 车辆检测器的定点采集精度极高，包括从摩托车到多轴、高车身的车辆均可实现准确鉴别 及信息采集；此外，微波车辆检测器亦可对拖车进行高精度检测，避免了同类产品中出现的 将拖车误报为多辆车型的缺点，可检测路上每一车道所通过的车流量、车辆速度、车道占有 率、车型分类等参数，采集准确率亦可得到有效保证。而又因为高架桥的建设成本高，维护 难，桥体不能受到破坏，相对于传统定点测量的地磁和线圈检测器而言，具备安装维护简便 和不破坏路面好处的微波检测器更为适合。另一方面，通过专门针对高架桥的客观的公式 计算过程，并在微波车辆检测器所获得参数基础上，利用高架桥实际的交通流特性并以平 均行驶速度为参数建立分段函数模型，最终达到进行TCI的最终数值计算的目的，从而客 观而快速可靠的得到待检测的高架桥路段的交通拥堵指数。相对传统的计算过程冗长而效 率较低的TCI算法而言，本专利技术计算过程简洁，准确度高，客观性强；而且此方法是针对高 架桥交通流特性建立的，针对性强；在线判断待检测的高架桥路段的交通状态的准确率极 高，可对城市高架桥路段的交通拥堵状态能够有更为实时而准确的评价。【附图说明】 图1为本专利技术的方法流程图； 图2为微波车辆检测器安装布设效果图。【具体实施方式】 为便于理解，此处结合附图1-2对本专利技术的具体实施结构及工作流程作以下描 述： 如图1所示，基于微波车辆检测器的高架桥路段交通拥堵指数评估方法，包括： 1)、在待检测高架桥路段上安装微波车辆检测器并调试； 2)、获取微波车辆检测器测得数据； 3)、计算单个车道的当量交通量Ql]; 4)、计算单个车道的平均密度Kuj; 5)、计算单个车道的平均行驶速度 6)、计算高架桥路段平均行驶速度r 7)、建立高架桥交通拥堵指数TCI模型，获得高架桥交通拥堵指数。 上述中，在待检测高架桥路段上安装微波车辆检测器并调试，是指根据需要检测 的车道范围调整检测器的角度和高度，保证检测器波束投影可覆盖所有需要检测的车道， 同时保证投影与检测道路运行方向彼此正交。 获取微薄检测器数据，包括获取各车道的编号、车道内车辆车型、每个车型的数量 及相应时间占有率。 计算单个车道的当量交通量Qu是指是将实际的各种机动车和非机动车交通量按 指定的换算系数换算成某种标准车型的当量交通量。因为不同车型占用的道路空间不同， 在交通专业中，为了科学的统计流量，必须将不同车型的车辆换算成标准车计算流量。其计 算公式如下：其中， Qu是第j车道的当量交通量； Q1是第j车道中第i种车型的车辆数量绝对数； E1是第j车道中第i种车型的换算系数。 换算系数取值在我国的《公路工程技术标准》和《城市道路设计规范》均有规 定。城市道路中的换算系数与公路中的换算系数有些许差异，交叉口与路段也有差异。在 我国，通常以小客车为标准车型，具体可参见《公路工程技术标准》和《城市道路设计规范》。 针对高架桥，本专利技术根据CJJ37-2012《城市道路工程设计规范》中4. 1. 2规定：交通量换算 应采用小客车为标准车型，各种车辆的换算系统应符合表1的规定。 表1车辆换算系数 计算单个车道的平均密度Kuj的计算公式如下： 其中： Ku是第j车道平均密度； Occj是第j车道的时间占有率； A是常量，具体取值需要根据实际数据进行标定得知。目前常规采用的方法为通过 仿真平台将高架桥实际的交通流参数录入，会得知一组平均密度和时间占有率，通过对这 种数据的线性拟合，即可可以得到A的取值。[00当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微波车辆检测器的高架桥路段交通拥堵指数计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)、在待检测高架桥路段上安装微波车辆检测器并调试；2)、获取微波车辆检测器测得数据，该数据包括各车道对应编号、车道上所行驶车辆车型、每个车型的数量以及时间占有率；3)、将车道上的各机动车和非机动车交通量，以换算系数换算成标准车型的当量交通量，获得单个车道的当量交通量QLj，公式如下：QLj＝∑QiEi其中，QLj是第j车道的当量交通量；Qi是第j车道中第i种车型的车辆数量绝对数；Ei是第j车道中第i种车型的换算系数；4)、计算单个车道的平均密度KLj：KLj=occjA]]>其中：KLj是第j车道平均密度；occj是第j车道的时间占有率；A是常量；5)、计算单个车道的平均行驶速度VLj：VLj=QLjKLj]]>其中：VLj是第j车道平均行驶速度；6)、获得高架桥路段平均行驶速度其计算公式如下：V‾=Σj=1nVLjn]]>其中：n是路段包含的车道总数；7)、建立高架桥交通拥堵指数TCI模型，获得高架桥交通拥堵指数，如下：TCI=V‾8,(0≤V&OverBar;≤16)2+V‾-167,(16<V‾≤30)4+V‾-308,(30<V‾≤46)6+V‾-465,(46<V‾≤56)8+V‾-5612,(56<V‾≤80)10,(V‾≥80)]]>...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹娇，孙晓静，董婉丽，林家骐，杨灿，彭柱，徐戚，胡涛，李鹏，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34