一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，包括以下步骤：步骤1、对绿波协调控制路段车辆的信息进行处理，获得车辆轨迹数据；步骤2、获得车辆轨迹数据后，对重复缺失数据处理后进行地图匹配，进行车辆轨迹数据精准匹配；步骤3、利用车辆轨迹数据获得车辆的同时，数据再分析获得所需车辆OD数据；步骤4、基于车辆OD数据构建绿波交通评价指数完成对于绿波交通的评价。该评价方法简单可行，能够完成不同绿波交通方案的横向比较，同时能够保证实验仿真数据评价的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法
本专利技术涉及一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，旨在设计一种简单可行的绿波交通评价方法来完成不同绿波交通方案的横向比较。
技术介绍
近些年来，随着城市汽车保有量迅速增加，城市交通拥堵问题日益严重，绿波交通作为一种缓解城市交通拥堵控制方法以其设置简单、效果明显等特点被众多城市采用，进而推动了对于绿波交通相关研究。但当下研究更多集中于对于绿波交通控制模型的优化，其优化结果得出更多基于理想的实验环境，由于绿波交通方案在实际干线控制中会存在众多干扰因素，导致各种绿波优化模型往往鲁棒性低，因此构建科学的绿波交通评价方法、体系，完成对绿波交通实际控制效果的准确评价便显得尤为重要。当前绿波交通评价方法的评价对象多为绿波交通控制方案干线与未采用绿波控制干线或某一绿波控制模型下由于参数不同造就的不同评价方案，而对于不同的绿波交通控制模型的比较研究较为缺乏，一则是由于不同绿波交通模型参数设置多有不同，各种模型条件过于理想化，构建适用于不同绿波交通控制模型的评价体系与方法较为困难，二是对于不同绿波交通控制模型评价所需数据来说，实验仿真数据评价准确性不能保证，实际不同绿波交通运行所需评价数据又难以获得。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术的专利技术目的在于提供一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，该评价方法简单可行，能够完成不同绿波交通方案的横向比较，同时能够保证实验仿真数据评价的准确性。为了实现上述第一个专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，包括以下步骤：步骤1、对绿波协调控制路段车辆的信息进行处理，获得车辆轨迹数据；步骤2、获得车辆轨迹数据后，对重复缺失数据处理后进行地图匹配，进行车辆轨迹数据精准匹配；步骤3、利用车辆轨迹数据获得车辆的同时，数据再分析获得所需车辆OD数据；步骤4、基于车辆OD数据构建绿波交通评价指数完成对于绿波交通的评价。作为本专利技术的一种优选方案，步骤1中的车辆轨迹数据，包括车辆ID、时间、车辆经度、车辆维度及车辆速度。作为本专利技术的一种优选方案，步骤1中，首先，要对获得的车辆轨迹数据进行范围界定；其次，对车辆轨迹数据中缺失和重复数据进行剔除；最后，在完成车辆轨迹数据与实际地图匹配后按照车辆ID生成车辆轨迹时空图。作为本专利技术的一种优选方案，步骤3中，对浮动的车辆数据中重复缺失数据处理完成后，将所测绿波协调控制路段位置信息与车辆轨迹数据进行匹配，获得每辆车的行驶轨迹以及速度；根据车辆轨迹数据统计绿波交通内车辆通行情况，并记录入车辆OD出行表，步骤如下：Step1：检测进入绿波协调控制系统路段内车辆初始时间t0位于路段位置信息起点O；Step2：判断车辆下一检测时间间隔Δt的t＝t0+nΔt，(n为自然数)时刻的位置L(t)是否属于绿波系统内相关路段A：若，则判定t时刻为车辆的终点完成车辆的OD数据统计；若L(t)∈A，则执行Step3；Step3：对车辆在t时刻速度Vi(t)进行判定：若Vi(t)≠0，则判定车辆未停止运行，则令n＝n+1,返回Step2；若Vi(t)＝0，则判定车辆停止运行，t时刻为车辆的终点完成车辆的OD数据统计，并执行Step4；Step4：令t＝t0，返回Step1对车辆进行下一次OD数据统计。作为本专利技术的一种优选方案，步骤4具体评价方法为：(1)计算绿波理想通行指数在车辆OD数据的基础上结合车辆连续通过交叉口个数计算绿波理想通行指数其中，Ni为统计车辆从i路段进入绿波交通所在路段的车辆数，n为总路段数；(2)计算绿波通行扰动指数对于OD统计表中未进入绿波系统的车辆，计算对绿波通行扰动指数其中，Ni,j为统计车辆从i路段进入j路段的车辆数；(3)计算绿波实际通行指数对于进入绿波系统车辆,计算绿波实际通行指数其中，Ni,j+2为统计车辆从i路段进入j+2路段的车辆数；(4)计算绿波系统评价指数在考虑绿波系统的扰动大小的情况下计算相较于绿波理想通行状态的偏离程度,计算绿波系统评价指数IE对于不同绿波协调控制效果评价，评价结果首先由绿波系统评价指数IE确定，IE值越大则表明绿波控制效果越佳，同时当|IE1-IE2|≤ε时，则比较IR值，IR值越大则表示绿波控制效果越佳，而|IR1-IR2|≤ε时，进一步对比ID值，ID值越大则表示绿波控制效果越佳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，该评价方法简单可行，能够完成不同绿波交通方案的横向比较，同时能够保证实验仿真数据评价的准确性。附图说明图1是实施例中基于轨迹数据的绿波交通评价方法中有效数据区域示意图；图2是实施例中基于轨迹数据的绿波交通评价方法中车辆轨迹时空示意图；图3是实施例中基于轨迹数据的绿波交通评价方法中绿波交通干线示意图；图4是实施例中基于轨迹数据的绿波交通评价方法中车辆OD数据统计流程图；图5是实施例中基于轨迹数据的绿波交通评价方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例作详细说明。实施例：如图1至5所示，一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，包括以下步骤：步骤1、为了提供准确的绿波交通评价方法所用数据，需要对城市绿波协调控制路段车辆的信息进行处理；步骤2、获得车辆轨迹数据后，对重复缺失数据处理后进行地图匹配，进行车辆轨迹数据精准匹配；步骤3、利用车辆轨迹数据获得车辆的同时，数据再分析获得所需车辆OD数据；步骤4、基于车辆OD数据构建绿波交通评价指数完成对于绿波交通的评价。数据处理：步骤1中的车辆轨迹数据，包括车辆ID、时间、车辆经度、车辆维度及车辆速度，通过各种检查车辆或移动端获取，车辆轨迹信息的数据结构如表1所示：表1车辆轨迹信息的数据结构表由于实际数据在检测传输过程中不可避免的产生差错，为了保证对绿波协调系统评价的准确性，需要从数据层面上保准数据的有效性，由于所研究对象为绿波协调系统的路段，所以首先要对数据进行范围界定。定义路段轨迹点坐标为L(lon，lat)，绿波协调系统路段边界点为L1(lon1，lat1)、L2(lon2，lat2)、L3(lon3，lat3)、L1(lon4，lat4)。A为边界点构成的区域为A，当L(lon，lat)∈A时则为有效点，对A区域外点进行数据清除，有效数据示意图如图1所示。之后对数据中缺失和重复数据进行剔除，不论是数据缺失还是重复都会影响后续数据统计结果，进而使得对于绿波协调控制效果的评价结果，此外还需讲数据类型转换为常规时间格式，最后在完成车辆轨迹数据与实际地图匹配后按照车辆ID生成车辆轨迹时空图，其中车辆轨迹时空图示意图如图2所示。车辆OD数据统计：对浮动车数据重复缺失数据处理完成后，将所测绿波协调控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、对绿波协调控制路段车辆的信息进行处理，获得车辆轨迹数据；步骤2、获得车辆轨迹数据后，对重复缺失数据处理后进行地图匹配，进行车辆轨迹数据精准匹配；步骤3、利用车辆轨迹数据获得车辆的同时，数据再分析获得所需车辆OD数据；步骤4、基于车辆OD数据构建绿波交通评价指数完成对于绿波交通的评价。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、对绿波协调控制路段车辆的信息进行处理，获得车辆轨迹数据；步骤2、获得车辆轨迹数据后，对重复缺失数据处理后进行地图匹配，进行车辆轨迹数据精准匹配；步骤3、利用车辆轨迹数据获得车辆的同时，数据再分析获得所需车辆OD数据；步骤4、基于车辆OD数据构建绿波交通评价指数完成对于绿波交通的评价。


2.根据权利要求1所述的一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，其特征在于：步骤1中的车辆轨迹数据，包括车辆ID、时间、车辆经度、车辆维度及车辆速度。


3.根据权利要求2所述的一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，其特征在于：步骤1中，首先，要对获得的车辆轨迹数据进行范围界定；其次，对车辆轨迹数据中缺失和重复数据进行剔除；最后，在完成车辆轨迹数据与实际地图匹配后按照车辆ID生成车辆轨迹时空图。


4.根据权利要求3所述的一种基于轨迹数据的绿波交通评价方法，其特征在于：步骤3中，对浮动的车辆数据中重复缺失数据处理完成后，将所测绿波协调控制路段位置信息与车辆轨迹数据进行匹配，获得每辆车的行驶轨迹以及速度；根据车辆轨迹数据统计绿波交通内车辆通行情况，并记录入车辆OD出行表，步骤如下：
Step1：检测进入绿波协调控制系统路段内车辆初始时间t0位于路段位置信息起点O；
Step2：判断车辆下一检测时间间隔Δt的t＝t0+nΔt，(n为自然数)时刻的位置L(t)是否属于绿波系统内相关路段A：
若则判定t时刻为车辆的终点完成车辆的OD数据统计；
若L(t)∈A，则执行Step3；
S...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小明，魏向达，郑国荣，尚春琳，董路熙，刘敦敏，马永杰，沈晖，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11