一种确定交叉口排队长度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种确定交叉口排队长度方法及装置，该方法包括：根据第一路段的第一交通相位车辆检测器在第N个信号周期和第N个信号周期之前的S个信号周期内统计的各个过车的停车次数，预测第一路段的车辆检测器在第N+1个信号周期和第N+1个信号周期之后的S个信号周期内的交通需求量，交通需求量为各停车次数对应的过车车辆数，第一路段的第一交通相位为待交通控制区域内的任意一个路段的任意一个交通相位；根据交通需求量确定第N+1个信号周期内的排队车辆数；根据第N+1个信号周期内的排队车辆数和第一交通相位的车道数，预测第一路段的第一交通相位在第N+1个信号周期的排队长度，用以解决现有技术很难准确地确定出排队长度的问题。

Method and device for determining queue length of intersection

The invention discloses a method for determining the intersection queue length method and device, the method comprises: according to each of the first phase of the first section of the traffic vehicle detector S signal period before the N signal and the N signal cycle period statistics a car stops, the first section of the S prediction of vehicle detector signal after the first N+1 cycle signal cycle and the N+1 signal cycle in traffic demand, traffic demand for car parking the vehicle number corresponding to the number of the first phase of the first section of the traffic, traffic control for any arbitrary region within a section of a traffic phase; according to the traffic demand determine the queue number N+1 of the signal period; according to the number of lanes of the N+1 signal cycle queue number and the first traffic phase, the first phase of the first section of the traffic prediction The queuing length in the first N+1 signal cycle is used to solve the problem of queuing length that is difficult to be accurately determined by the existing techniques.

【技术实现步骤摘要】
一种确定交叉口排队长度方法及装置
本专利技术涉及交通控制领域，尤其涉及一种确定交叉口排队长度方法及装置。
技术介绍
近年来，我国城市道路交叉口的交通堵塞问题日趋严重。随着车辆的保有量的不断上升，城市道路日益拥堵，从而导致城市道路交通事故频发。一旦道路上发生拥堵，将直接降低路网的运行效率，也容易诱发二次事故。减少交通事故带来的负面影响的有效途径，是通过实时运算拥堵造成的影响，根据计算可得到道路达到最大排队长度的时间，为采取有效的措施处理拥堵提供可靠的理论依据。传统的断面检测器、雷达检测器、视频检测器等交通检测设备，由于受检测范围限制，很难准确地检测得到排队长度，因而根据现有技术检测得到的排队长度所制定的交通策略，仍然无法有效地缓解道路拥堵的状况。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种确定交叉口排队长度方法及装置，用以解决现有技术很难准确地确定出排队长度的问题。本专利技术方法包括一种确定交叉口排队长度方法，该方法包括：根据第一路段的第一交通相位车辆检测器在第N个信号周期和所述第N个信号周期之前的S个信号周期内统计的各个过车的停车次数，预测所述第一路段的车辆检测器在第N+1个信号周期和所述第N+1个信号周期之后的S个信号周期内的交通需求量，所述交通需求量为各停车次数对应的过车车辆数，其中，N和S为正整数，所述第一路段的第一交通相位为待交通控制区域内的任意一个路段的任意一个交通相位；根据所述交通需求量确定第N+1个信号周期内的排队车辆数；根据所述第N+1个信号周期内的排队车辆数和所述第一交通相位的车道数，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度。基于同样的专利技术构思，本专利技术实施例进一步地提供一种确定交叉口排队长度装置，该装置包括：预测交通需求量单元，用于根据第一路段的第一交通相位车辆检测器在第N个信号周期和所述第N个信号周期之前的S个信号周期内统计的各个过车的停车次数，预测所述第一路段的车辆检测器在第N+1个信号周期和所述第N+1个信号周期之后的S个信号周期内的交通需求量，所述交通需求量为各停车次数对应的过车车辆数，其中，N和S为正整数，所述第一路段的第一交通相位为待交通控制区域内的任意一个路段的任意一个交通相位；确定单元，用于根据所述交通需求量确定第N+1个信号周期内的排队车辆数；预测排队长度单元，用于根据所述第N+1个信号周期内的排队车辆数和所述第一交通相位的车道数，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度。本专利技术实施例通过利用已有信号周期所统计的过车数和过车的停车次数，预测未来信号周期的过车数量，以及过车中的停车次数，进而利用未来第N+2个信号周期直至第N+S个信号周期的各个停车次数的车辆数，反推出第N+1个信号周期的排队车辆数，从而所述第N+1个信号周期内的排队车辆数和所述第一交通相位的车道数，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度，这样就可以准确地预测出未来信号周期可能的道路拥堵程度，进而有效地预防交通拥堵，缓解当前的交通拥堵状况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种确定交叉口排队长度方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的电警布设位置示意图；图3为本专利技术实施例提供的数据清洗示意图；图4为本专利技术实施例提供的车辆行驶轨迹匹配方法示意图；图5为本专利技术实施例提供的确定停车次数的概率分布曲线示意图；图6为本专利技术实施例提供的预测下一周期的排队车辆的示意图一；图7a～图7e为本专利技术实施例提供的预测下一周期的排队车辆的示意图二；图8为本专利技术实施例提供的排队长度的确定方法示意图；图9为本专利技术实施例提供的调整区域协调方案示意图；图10为本专利技术实施例提供的一种确定交叉口排队长度装置结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种确定交叉口排队长度方法流程示意图，具体地实现方法包括：步骤S101，根据第一路段的第一交通相位车辆检测器在第N个信号周期和所述第N个信号周期之前的S个信号周期内统计的各个过车的停车次数，预测所述第一路段的车辆检测器在第N+1个信号周期和所述第N+1个信号周期之后的S个信号周期内的交通需求量，所述交通需求量为各停车次数对应的过车车辆数，其中，N和S为正整数，所述第一路段的第一交通相位为待交通控制区域内的任意一个路段的任意一个交通相位。步骤S102，根据所述交通需求量确定第N+1个信号周期内的排队车辆数。步骤S103，根据所述第N+1个信号周期内的排队车辆数和所述第一交通相位的车道数，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度。换句话说，就是利用以前信号周期的过车统计结果来预测未来信号周期不同停车次数的过车车辆，进而再利用后面周期的交通需求量倒推出待预测周期的排队车辆数，从而才能够计算出排队长度。需要说明的是，在执行步骤S101之前，需要在获取第N个信号周期和所述第N个信号周期之前的S个信号周期内车辆检测信息，具体地，车辆信息获取设备主要有电子警察检测器、电子车牌、RFID(RadioFrequencyIdentification，无线射频识别技术)、车路通信设备等能够识别车辆信息，记录车辆位置的设备。下面都将以电子警察检测器为例介绍本专利技术实施例车辆信息识别与获取、数据处理、计算流程，其他车辆信息获取设备与之类似。如图2所示，路段上下游交叉口进口道方向均布设有电子警察检测器(以下简称电警)，电警需要集成卡口功能，车辆进入电警拍摄范围即被拍摄记录。电警所处位置距离停车线18-23米，电警检测到的数据为车牌号、车辆类型和通过停车线的时间，数据传输频率为一分钟向中心服务器传输一次数据。当车辆进入电警拍摄范围内，电警会对车辆进行抓拍并识别车牌号码和记录车辆通过停车线的时间。电警上传中心服务器中的数据格式如下表一所示，每条车辆记录包含5种数据属性，分别是车牌号码、车辆类型、来车方向、行驶车道编号、通过停车线时间。表一进一步地，由于车辆在行驶过程中，可能会出现中途停车的情况，比如加油、购物、临时停靠等，这些非正常行驶导致车辆匹配后的行程时间数据中存在异常数据，需要通过数据清洗机制，剔除这些异常数据。数据清洗使用统计学上的分位数概念，计算行程时间分布，确定正常数据范围，通常为25％分位和75％分位之内的数据为正常数据，考虑到交通流波动性，本专利技术在此基础上建立了数据清洗方法，该方法主要有两步，具体流程见图3。第一步，初次清洗。计算车辆轨迹匹配结果中车辆行程时间的25％分位值t25，和75％分位值t75，并计算分为差IQR；以此为基础，得到数据初次清洗上边界PL、下边界DL；提取行程时间处于上下边界内的车辆轨迹数据，完成初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定交叉口排队长度方法，其特征在于，该方法包括：根据第一路段的第一交通相位车辆检测器在第N个信号周期和所述第N个信号周期之前的S个信号周期内统计的各个过车的停车次数，预测所述第一路段的车辆检测器在第N+1个信号周期和所述第N+1个信号周期之后的S个信号周期内的交通需求量，所述交通需求量为各停车次数对应的过车车辆数，其中，N和S为正整数，所述第一路段的第一交通相位为待交通控制区域内的任意一个路段的任意一个交通相位；根据所述交通需求量确定第N+1个信号周期内的排队车辆数；根据所述第N+1个信号周期内的排队车辆数和所述第一交通相位的车道数，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度。

【技术特征摘要】
1.一种确定交叉口排队长度方法，其特征在于，该方法包括：根据第一路段的第一交通相位车辆检测器在第N个信号周期和所述第N个信号周期之前的S个信号周期内统计的各个过车的停车次数，预测所述第一路段的车辆检测器在第N+1个信号周期和所述第N+1个信号周期之后的S个信号周期内的交通需求量，所述交通需求量为各停车次数对应的过车车辆数，其中，N和S为正整数，所述第一路段的第一交通相位为待交通控制区域内的任意一个路段的任意一个交通相位；根据所述交通需求量确定第N+1个信号周期内的排队车辆数；根据所述第N+1个信号周期内的排队车辆数和所述第一交通相位的车道数，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第N+1个信号周期内的排队车辆数和所述第一交通相位的车道数，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度，包括：按照公式一，计算所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期时的排队长度，所述公式一为：其中，LN+1,p为排队长度，DN+1,p为所述第N+1个信号周期内的排队车辆数，SSH为饱和车头间距，E为第一交通相位的车道数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：针对第N个信号周期或所述第N个信号周期之前的S个信号周期内的任意一个信号周期，统计所述信号周期内各个车辆从所述第一路段的第二交叉口通过所述所述第一路段的第一交叉口的各个车辆的行驶时长；对所述行驶时长进行概率密度估计，得到概率分布曲线，并将所述概率分布曲线的凹点确定为停车次数划分因子；根据所述停车次数划分因子和各个车辆的行驶时长，确定出各个车辆的停车次数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预测所述第一路段的第一交通相位在所述第N+1个信号周期的排队长度之后，还包括：根据待交通控制区域内各路段在预设周期内的排队长度和各路段的长度，确定各路段的排队强度，其中，所述路段是指相邻两个交叉口之间的路段；确定所述排队强度大于第一阈值的目标路段，并将所述目标路段的相邻两个交叉口作为关键交叉口；确定所述关键交叉口的上下游交叉口为待调整交叉口，并调整所述待调整交叉口的绿灯信号时间比。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调整所述待调整交叉口的绿灯信号时间比，包括：确定所述关键交叉口的上游的待调整交叉口与所述关键交叉口之间的排队强度的差值，若大于第二阈值，则减小所述上游的待调整交叉口的绿灯信号时间比；确定所述关键交叉口的下游的待调整交叉口与所述关键交叉口之间的排队强度的差值，若大于所述第二阈值，则增加所述上游的待调整交叉口的绿灯信号时间比。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述统计所述信号周期内各个车辆从所述第一路段的第二交叉口通过所述所述第一路段的第一交叉口的各个车辆的行驶时长之后，还包括：针对任意一个车辆，计算所述车辆的行驶时长的第一分位值和第二分位值；根据所述第一分位值和第二分位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴永，马晓龙，韩锋，孔涛，梁红梅，冯国臣，
申请(专利权)人：青岛海信网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37