（系統(tǒng)工程專業(yè)論文）基于小樣本浮動車數(shù)據(jù)的信號燈路段行程時間估計方法研究.pdf

中文摘要 摘要 高效的交通是現(xiàn)代化城市發(fā)展不可缺少的部分 自上世紀(jì)后半葉 全球許 多大城市在發(fā)展進(jìn)程中逐漸遇到擁堵嚴(yán)重 效率低下等交通問題以及由此衍生出 的一系列環(huán)境和社會問題 這在一定程度上制約了城市的發(fā)展 在這一背景下 人們提出了智能交通系統(tǒng) r r s 的概念 交通檢測技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ) 部分 對整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率起到重要作用 現(xiàn)代檢測技術(shù)主要以斷面檢測器 車牌識別和浮動車為主 其中浮動車數(shù)據(jù)的獲取成本相對較低 測量范圍大 目 前在采集行程時間數(shù)據(jù)的方法已獲得廣泛應(yīng)用 本文首先對現(xiàn)有的交通檢測技術(shù) 尤其是行程時間采集方法進(jìn)行了綜述 在此 基礎(chǔ)上重點(diǎn)闡述了現(xiàn)有的行程時間的斷面數(shù)據(jù)和浮動車數(shù)據(jù)估計方法 針對現(xiàn)有 技術(shù)的不足 提出了一種基于小樣本浮動車數(shù)據(jù)的信號燈路段行程時間估計方法 該方法能夠較好的克服在浮動車小樣本數(shù)據(jù)前提下 信號燈延誤造成的數(shù)據(jù)波動 帶來的估計誤差 最后 通過在實(shí)際道路上進(jìn)行交通調(diào)查驗證本方法的有效性 分別采用斷面檢測和浮動車檢測方式對多個路段交通狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查并估計路段行 程時間 結(jié)果顯示浮動車估計行程時間與斷面估計行程時間相似 且采用本算法 后行程估計時間誤差較采用直接平均法減小 說明本文提出的方法能夠有效的提 高行程時間估計精度 在工程實(shí)踐中具有應(yīng)用價值 關(guān)鍵詞 浮動車 小樣本 行程時間估計 信號燈路口 交通檢測技術(shù) j 壁塞鑾適太堂亟 堂僮詮塞 墾s b g a b s t r a c t a b s t r a c t a ne f f e c t i v et r a n s p o r t a t i o ns y s t e mi si m p o r t a n tf o rd e v e l o p m e n to f m o d e mc i t y f r o m7 0 so fl a s t c e n t u r y t r a n s p o r t a t i o np r o b l e m s s u c ha ss e v e r e c o n g e s t i o na n dl o we f f i c i e n c y w h i c ha r ef o l l o w e db yas e r i e so fe n v i r o n m e n ta n ds o c i a l p r o b l e m s r e s t r i c tt h ed e v e l o p m e n ts p e e do fm o d e mc i t y st os o m ee x t e n t i nv i e wo ft h i s p o i n t t h ec o n c e p to fi n t e l l i g e n tt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m i t s i si n t r o d u c e dt ot h ew h o l e w o r l d t r a f f i cd e t e c t i o nt e c h n i q u e a saf u n d a m e n t a lc o m p o n e n to fm a n ya p p l i c a t i o n si n i t s h a si m p o r t a n ti m p a c to nt h eo p e r a t i o ne f f i c i e n c yo fi t sa p p l i c a t i o n s t h i st h e s i si n t r o d u c e st r a f f i cd e t e c t i o nt e c h n i q u e e s p e c i a l l yo nt r a v e lt i m e c o l l e c t i o nm e t h o d se x i s t e dn o w a d a y sf i r s t l y t h e nd i f f e r e n tt r a v e lt i m ee s t i m a t i o n m e t h o d si n c l u d i n ge s t i m a t e df r o mt r a f f i cd e t e c t o r sa n df r o mf l o a tc a l d a t aa r e o v e r v i e w e di nd e t a i l b yp o i n t i n go u tp r o b l e m si nc u r r e n t sm e t h o d s at r a v e le s t i m a t i o n m e t h o db a s e df l o a t i n gc a rd a t ao fs m a l ls a m p l es i z ei si n t r o d u c e di n t h i st h e s i s t h i s m e t h o dc a nr e d u c ee r r o r sc a u s e db yd a t af l u c t u a t i o ni n d u c e db ys i g n a lp e r i o di ns h o r t a r t e r i a lr o a di nc e n t e ra r e ao fb i gc i t y s f i n a l l y b a s e do nr e a lp r o j e c t e m p i r i c a la n a l y s e s a r ep r o v i d e dt op r o v et h ee f f i c i e n c yo ft h i sm e t h o d a n a l y s i sr e s u l ts h o w st h e c o n s i s t e n c yo ft r a v e lt i m ee s t i m a t e df r o md e t e c t o r sa n df l o a tc a rd a t a m o r e o v e r c o m p a r i s o nb e t w e e ne r r o r s i ne s t i m a t e dt r a v e lt i m ef r o mt h i sm e t h o da n dc o m m o n m e t h o dg i v e sa n o t h e rp r o o ff o rm e t h o de f f i c i e n c y c o n c l u s i o n sa r ed r a w nt h a tt h e m e t h o dp r o v i d e di nt h i st h e s i sc a ni m p r o v et r a v e lt i m ee s t i m a t i o na c c u r a c y k e y w o r d s f l o a t i n gc a r s m a l ls a m p l es i z e t r a v e l t i m ee s t i m a t i o n s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n t r a f f i cd e t e c t i o nt e c h n i q u e 圖目錄 圖2 1 檢測器安裝位置示意圖 3 圖2 2g p s 定位系統(tǒng)示意圖 4 圖2 3 檢測器安裝位置示意圖 7 圖3 1 有交叉口檢測路段示意圖 1 4 圖4 1 魯班路立交至漕溪北路匝道高架和地面主干道地圖 2 1 圖4 23 1 8 國道 滬青平公路 從外壞至趙巷鎮(zhèn)道路地圖 2 2 圖4 3 中山南二路檢測器設(shè)備安裝示意圖 2 8 圖4 4 三一八國道檢測器設(shè)備安裝示意圖 2 8 圖4 5 路段1 龍華西路 天鑰橋路和 行程時間原始點(diǎn) a 遇到紅燈的點(diǎn) o 未遇到紅燈點(diǎn) 修正點(diǎn) 3 0 圖4 6 路段1 龍華西路 天鑰橋路和 樣本點(diǎn)簡單平均曲線 一 修正后的 樣本點(diǎn)平均曲線 3 0 圖4 7 路段1 龍華西路 天鑰橋路和 檢測器估計行程速度與浮動車估計行 程速度對比 3 4 圖4 8 路段3 2 航東路 環(huán)西一大道 檢測器估計行程速度與浮動車估計行程 速度對比 3 4 圖5 1 主干道斷面d 1 雷達(dá)測速儀數(shù)據(jù)與m c 數(shù)據(jù)比較 5 3 圖5 2 主干道斷面d 2 雷達(dá)測速儀數(shù)據(jù)與m c 數(shù)據(jù)比較 5 3 圖5 3 主干道斷面d 3 雷達(dá)測速儀數(shù)據(jù)與m c 數(shù)據(jù)比較 5 3 圖5 43 1 8 國道斷面d 1 雷達(dá)測速儀數(shù)據(jù)與m c 數(shù)據(jù)比較 5 4 圖5 53 1 8 國道斷面d 2 雷達(dá)測速儀數(shù)據(jù)與m c 數(shù)據(jù)比較 5 4 圖5 63 1 8 國道斷面d 3 雷達(dá)測速儀數(shù)據(jù)與m c 數(shù)據(jù)比較 5 4 圖5 7 主干道斷面d 1 雷達(dá)測速儀與m c 樣本組數(shù)據(jù)比較 5 5 圖5 8 主干道斷面d 1m c 數(shù)據(jù)相對誤差 5 5 圖5 9 主干道斷面d 1 相對誤差分布曲線 5 5 圖5 1 0 主干道斷面d 2 雷達(dá)測速儀與m c 樣本組數(shù)據(jù)比較 5 6 圖5 1 1 主干道斷面d 2m c 數(shù)據(jù)相對誤差 5 6 圖5 1 2 主干道斷面d 2 相對誤差分布曲線 5 6 圖5 1 3 主干道斷面d 3 雷達(dá)測速儀與m c 樣本組數(shù)據(jù)比較 5 7 圖5 1 4 主干道斷面d 3m c 數(shù)據(jù)相對誤差 5 7 圖5 1 5 主干道斷面d 3 相對誤差分布曲線 5 7 圖5 1 6 國道斷面d 1 雷達(dá)測速儀與m c 樣本組數(shù)據(jù)比較 5 8 圖5 1 7 國道斷面d 1m c 數(shù)據(jù)相對誤差 5 8 圖5 1 83 1 8 國道斷面d 1 相對誤差分布曲線 5 8 圖5 1 9 國道斷面d 2 雷達(dá)測速儀與m c 樣本組數(shù)據(jù)比較 5 9 圖5 2 0 國道斷面d 2m c 數(shù)據(jù)相對誤差 5 9 圖5 2 13 1 8 國道斷面d 2 相對誤差分布曲線 5 9 圖5 2 2 國道斷面d 3 雷達(dá)測速儀與m c 樣本組數(shù)據(jù)比較 6 0 圖5 2 3 國道斷面d 3 m c 數(shù)據(jù)相對誤差 6 0 圖5 2 43 1 8 國道斷面d 3 相對誤差分布曲線 6 0 圖5 2 5 主干道平均法 調(diào)和平均法 自適應(yīng)加權(quán)平均法路段平均行駛時間 6 圖5 2 63 1 8 國道平均法 調(diào)和平均法 自適應(yīng)加權(quán)平均法路段平均行駛時間 6 1 圖5 2 7 中山南二路相位圖 6 4 圖5 2 8 三一八國道相位圖 6 5 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 特 授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索 并采用影印 縮印或掃描等復(fù)制手段保存 匯編以供查閱和借閱 同意學(xué)校向國 家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明 學(xué)位論文作者簽名 取i 嘉 簽字日期 加孑年占月廠日 導(dǎo)師簽名 簽字日期 矽孑年占月 日 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研 究成果 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或 撰寫過的研究成果 也不包含為獲得北京交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書 而使用過的材料 與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作 了明確的說明并表示了謝意 學(xué)位論文作者簽名 社匆建 簽字日期 羅年厶月r 日 6 7 致謝 本論文的工作是在我的導(dǎo)師關(guān)偉教授的悉心指導(dǎo)下完成的 關(guān)偉教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?治學(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響 使我更加明白了如何發(fā)現(xiàn) 和解決問題 如何做人做事 在此衷心感謝多年來關(guān)偉老師對我的關(guān)心和指導(dǎo) 王喜富教授對于我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見 在此表示衷 心的感謝 在實(shí)驗室工作及撰寫論文期間 何蜀燕 劉惠玲 王均 賈洪旭 鄭鑫 張 學(xué)煒等同學(xué)對我論文中的研究工作給予了熱情幫助 在此向他們表達(dá)我的感激之 情 另外也感謝我的家人 他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè) 1 引言 1 1 研究背景 高效的交通是現(xiàn)代化城市發(fā)展不可缺少的部分 在城市發(fā)展進(jìn)程中 人口和 經(jīng)濟(jì)的增長產(chǎn)生了大量的交通需求 然而 交通基礎(chǔ)設(shè)施由于受到自然和經(jīng)濟(jì)資 源的限制 發(fā)展緩慢 不能滿足高速增長的交通需求 自上世紀(jì)后半葉 全球許 多大城市在發(fā)展進(jìn)程中逐漸遇到擁堵嚴(yán)重 效率低下等交通問題以及由此衍生出 的一系列環(huán)境和社會問題 這在一定程度上制約了城市的發(fā)展 在這一背景下 人們提出了智能交通系統(tǒng) r r s 的概念 它采用信息技術(shù) 計算機(jī)技術(shù) 控制技 術(shù)等手段對傳統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造 從而達(dá)到增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行效率 提高系統(tǒng) 的可靠性和安全性的目的 3 0 年來 為了解決日益嚴(yán)重的交通擁堵問題 智能交 通在世界各地的應(yīng)用日趨成熟 其中美國 日本和歐洲已成為世界智能交通系統(tǒng) 的三大基地 9 0 年代初 我國學(xué)者開始關(guān)注國際上智能交通系統(tǒng)的發(fā)展 1 9 9 5 年 以后 我國關(guān)于智能交通系統(tǒng)的研究 試驗和國際交流日益頻繁 交通部已將智 能交通系統(tǒng)列入中長期規(guī)劃 為了使智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域達(dá)到最高的運(yùn)行效率 新思想和新技術(shù)不斷融合到 新的應(yīng)用中 目前已經(jīng)涉及的領(lǐng)域包括先進(jìn)交通管理系統(tǒng) a t m s 先進(jìn)出行者 信息系統(tǒng) a t i s 先進(jìn)公共運(yùn)輸系統(tǒng) a p t s 商用車輛運(yùn)營系統(tǒng) c v 0 先 進(jìn)車輛控制和安全系統(tǒng) a v c s s 先進(jìn)巡航輔助高速公路系統(tǒng) a h s 和先進(jìn)鄉(xiāng) 村運(yùn)輸系統(tǒng) 觸h s 等 城市集成交通系統(tǒng)作為先進(jìn)交通管理系統(tǒng)的子系統(tǒng) 主 要在大城市等交通密集地區(qū)得到廣泛應(yīng)用 通過先進(jìn)的測量 監(jiān)控 信息和控制 方法 為出行者和其他道路使用者以及交通管理人員提供實(shí)時 適當(dāng)?shù)慕煌ㄐ畔?和最優(yōu)路徑誘導(dǎo) 試圖使交通流保持最佳狀態(tài) 這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)是實(shí)時可靠的交 通流數(shù)據(jù) 只有基于高質(zhì)量的實(shí)測交通流數(shù)據(jù) 控制系統(tǒng)才能夠做出正確合理的 決策 誘導(dǎo)交通流達(dá)到合理分布 目前獲取實(shí)時交通數(shù)據(jù)的方法主要有通過在路 邊埋設(shè)的檢測器 如線圈 視頻設(shè)備 微波檢測器等 以及移動式檢測方案 如 浮動車 f l o a t i n gc a r o rp r o b ev e h i c l e 1 7 和手機(jī)獲取行程時間等方法 其中路邊 埋設(shè)檢測器成本高 維護(hù)復(fù)雜 不易大規(guī)模鋪設(shè) 浮動車數(shù)據(jù)往往通過安裝在出 租車 公交車上的g p s 收發(fā)裝置獲得 成本相對較低 測量范圍大 但對于城市郊 區(qū)的覆蓋程度較差 目前浮動車采集行程時間數(shù)據(jù)的方法已獲得廣泛應(yīng)用悼 15 j 手 機(jī)獲取行程時間數(shù)據(jù)為近年來 f 在興起的交通信息采集手段 該方法幾乎不需要 成本 即使在郊區(qū)道路也有較高的手機(jī)持有率 但由于這一方法的行程時間估計 精度受到路網(wǎng)分布及基站布設(shè)影響較大 以及安全 隱私等問題影響 還沒有得 到廣泛的應(yīng)用 基于道路行程時間的交通流誘導(dǎo)控制手段包括為車載g p s 設(shè)備推 薦行駛路線 在路邊的可變信息牌 v a r i a b l em e s s a g es i g n v m s 上顯示交通狀態(tài) 和估計行程時問 以及將實(shí)時交通狀態(tài)顯示在網(wǎng)頁上供用戶隨時參考等 這些發(fā) 布的交通誘導(dǎo)信息直接影響交通參與者的出行方式和路徑 影響城市道路交通流 分布和交通運(yùn)行暢通程度 因此 如何獲得準(zhǔn)確可靠的交通數(shù)據(jù) 并且據(jù)此估計 路段行程時間成為交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)研究的關(guān)鍵問題之一 1 2 論文研究目標(biāo) 盡管隨著g p s 定位精度的提高 浮動車技術(shù)用于交通數(shù)據(jù)檢測已經(jīng)得到了越 來越廣泛的應(yīng)用 但在路網(wǎng)密集的大城市市區(qū) 這一方法仍存在一些待解決的問 題 如帶信號燈路段行程時間估計精度問題 由密集路網(wǎng)中路段長度較短 車輛 的信號燈延時對車輛行程時間造成較大影響 則通過樣本平均方法得到的車輛平 均行程時間會與真實(shí)值偏差增大 降低數(shù)據(jù)的可靠性 尤其在樣本點(diǎn)數(shù)量不足的 情況下 樣本均值具有偶然性 不能反映真實(shí)道路狀況 針對這一問題 本文提 出了一種估計帶信號燈路段行程時間的方法 這一方法結(jié)合了相對易獲得的信號 燈相位信息 有效降低了估計誤差 使路段行程時間估計值更加接近真實(shí)值 能 夠提高交通誘導(dǎo)與控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率 1 3 論文結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容 根據(jù)研究內(nèi)容 本文一共分為五章 第一章引言 主要介紹研究背景和論文研究目標(biāo) 第二章相關(guān)研究綜述 對當(dāng)前浮動車技術(shù)和小樣本估計方法進(jìn)行簡要介紹 第三章小樣本路段行程時問估計方法 對本文的核心算法進(jìn)行介紹 闡述了 算法的主要原理 計算過程并進(jìn)行誤差分析 從理論角度證明該算法能夠提高估 計精確度 第四章實(shí)證分析 建立測試系統(tǒng) 通過實(shí)地采集浮動車數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù) 比 較路段行程時間估計值 從實(shí)證角度證實(shí)算法的有效性 第五章結(jié)論 對算法進(jìn)行總結(jié) 提出不足及改進(jìn)方向 2 2 相關(guān)研究綜述 2 1 行程時間采集方法 行程時間和旅行速度是交通誘導(dǎo)和控制的重要信息 目前采集行程時間的主 要方法有浮動車法 車牌識別方法 斷面檢測器法等 2 1 1 斷面檢測器法 檢測器通常安裝在路邊 檢測附近斷面的流量 車速 占有率等數(shù)據(jù) 斷面 檢測器采集的信息不能直接提供行程時間數(shù)據(jù) 需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換 通常情況下 一 個路段的行程時間需要通過安裝在該路段上的多個斷面檢測器數(shù)據(jù)推算獲得 在 假定路段車速均勻的情況下 路段行程時間可由路段長度和路段平均速度計算出 檢測器安裝示意圖如圖2 1 所示 d 1 d 2d 3 0l 6 l 25 l 6 l 圖2 1 檢測器安裝位置示意圖 假定路段總長度為l 平均每3 0 0 米至5 0 0 米布設(shè)一個檢測器 檢測器編號分 別為d 1 d 2 d n 則為了最大程度的利用每個檢測器的數(shù)據(jù) 宜將檢測器均勻鋪設(shè) 即檢測器b 的安裝位置為 2 i i 一 l 圖2 1 為以 3 時的檢測器安裝位置示意圖 在 實(shí)際情況中由于受具體路況限制 檢測器安裝在接近理論值的地方即可 常用的斷面交通檢測器包括線圈檢測器 微波檢測器 視頻檢測器 以及各種 便攜式檢測器 如氣壓管檢測器 地磁檢測器等 2 1 2 浮動車法 浮動車即為在道路上跟隨車流行駛的車 在車輛行駛時由人工或車載設(shè)備記 錄下一系列信息 如定位信息 速度信息 車輛i d 時間等 利用這些信息可以 估計路段行程時間 交通狀態(tài)等重要交通數(shù)據(jù) 浮動車數(shù)據(jù)收集方法包括人工記 錄車輛經(jīng)過地點(diǎn)和時間 信標(biāo)定位 三角定位和g p s 定位方法等 1 引 人工記錄方法通過車輛在預(yù)先設(shè)定的道路上行駛 直接采集車輛行程時間 3 其他車載裝置通過通過電磁技術(shù) 雷達(dá)技術(shù) g p s 定位以及電信蜂窩網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn) 位置 時間 速度信息等采集工作 據(jù)此間接獲得車輛行程時間 其中g(shù) p s 定位 方法在大規(guī)模浮動車數(shù)據(jù)采集中得到廣泛應(yīng)用 g p s 定位法利用全球定位系統(tǒng)獲 取定位 方向和速度信息 結(jié)構(gòu)示意圖見圖2 2 o 形3 由 參 圖2 2g p s 定位系統(tǒng)示意圖 利用g p s 定位法的浮動車檢測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于 1 數(shù)據(jù)采集的成本低廉并且基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入將非常少 2 g p s 定位數(shù)據(jù)精度高 3 g p s 產(chǎn)品己日趨成熟 g p s 數(shù)據(jù)格式有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 各類g i s 軟件都提供 g p s 數(shù)據(jù)識別接口 使用g p s 采集的數(shù)據(jù) 應(yīng)用地圖匹配 路徑推測等相關(guān)的計算模型和算法進(jìn) 行處理 將浮動車位置數(shù)據(jù)和城市道路在時間和空間上關(guān)聯(lián)起來 最終得到浮動 車所經(jīng)過道路的車輛行駛速度以及道路的行車行程時間等交通擁堵信息 如果在 城市中部署足夠數(shù)量的浮動車 并將這些浮動車的位置數(shù)據(jù)通過無線通訊系統(tǒng)定 期 實(shí)時地傳輸?shù)揭粋€信息處理中心 由信息中心綜合處理 就可以獲得整個城 市動念 實(shí)時的交通擁堵信息 這些信息進(jìn)一步將通過各種形式進(jìn)行發(fā)布 如控 制中心顯示 v m s 顯示 網(wǎng)頁形式發(fā)布等 2 1 3 車牌識別方法 1 7 4 車牌識別方法包括人工車牌識別和自動車牌識別兩種方法 其核心思想是識 別完整行經(jīng)指定路段的車輛 通過記錄同一車輛的駛?cè)霑r間和駛出時間 進(jìn)而計 算出車輛在該路段的行程時間 人工牌照法通常在調(diào)查路段的起點(diǎn)和終點(diǎn) 每個運(yùn)行方向設(shè)置一個由觀察員 和記錄員組成的二人小組 在數(shù)據(jù)采集開始前 先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時間校準(zhǔn)記錄用表 數(shù)據(jù)采集開始后 觀察員報出在指定方向上通過的交通流中汽車牌照號碼的最后 三位數(shù)字 車型以及秒表的讀數(shù) 目前 也可通過人工交通調(diào)查儀記錄車牌信息 由于調(diào)查儀有自動記錄時間功能 消除了秒表記錄容易產(chǎn)生的誤差 可以獲得更 持久和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) 人工牌照法能夠較準(zhǔn)確的測得不同路段的行程時間 各種車 型的平均行程速度及車頭時距 但此方法的局限在于 中能測得位于起點(diǎn)和終點(diǎn) 之間的行程時間 多車道路段上由于視野受到阻礙 容易錯記或漏記車牌號碼 勞動強(qiáng)度大 對人員要求高 自動牌照識別法通過在道路重要監(jiān)測點(diǎn)安裝車牌照識別設(shè)備 l p r 利用車 牌識別系統(tǒng)的攝像設(shè)備 識別出通過監(jiān)測點(diǎn)的車輛信息及車牌照 據(jù)此可獲得車 輛密度 隊長 排隊規(guī)模等交通信息 防范和觀察交通事故 這種方法除了可以 對行程時間進(jìn)行識別外 還可以統(tǒng)計多種交通參數(shù) 為交通誘導(dǎo)系統(tǒng)提供必要的 交通流信息 2 2 行程時間估計方法 2 2 1 由斷面檢測數(shù)據(jù)估計行程時間 斷面檢測器不能直接檢測行程時間 只能測量流量 速度和占有率數(shù)據(jù) 目 前由斷面檢測器數(shù)據(jù)估計行程時間的方法主要有兩種 第一種方法是先估計點(diǎn)速 度 再將其轉(zhuǎn)換成行程時間 這一方法的 j 提是路段上行駛的車輛為等長并且勻 速 1 8 仍 在此基礎(chǔ)上 一些研究人員提出了不需要等速度假設(shè)的行程時間估計方 法 2 3 4 2 5 1 但是 這種方法在速度估計和行程時間轉(zhuǎn)換方面都易產(chǎn)生誤差 另一種 方法基于宏觀或微觀的隨機(jī)交通流模型 直接根據(jù)交通流特點(diǎn)將檢測器時間轉(zhuǎn)換 成行程時間i 排2 7 1 若目標(biāo)路段上安裝有n 個檢測器 則該路段行程時間可根據(jù)路 段上所有檢測器的點(diǎn)速度得到 算法可采用平均法 調(diào)和平均法和自適應(yīng)加權(quán)平 均法 2 8 對于有信號燈的路段 行程時間中還需加上延誤時間 延誤時間由道路 容量 車輛最大流出率 道路飽和度和相位等因素決定1 2 嘰3 1 j 1 斷面點(diǎn)速度估計法 5 早期交通檢測方法中以線圈檢測為主 單線圈檢測器僅能提供車流量 f 和 占有率o t 因此研究人員提出了點(diǎn)速度的估計方法 露 9 6 其中童 五 6 分別為 速度 流量和占有率 g 為一常數(shù)修正系數(shù) 若考慮到車輛速度方差 則速度 占有率和車流量間的關(guān)系為 引f f f f l 阿t 1 可 弦1 進(jìn)一步若考慮到測量誤差 則有 盟 孥f 善1 一絲孥 善1 2 2 百 丁 帝j 一百丁 礙j 其中仃 為速度方差 q 為占有率測量誤差 f 為平均車長 2 0 估計出點(diǎn)速度后 即可根據(jù)路段長度計算行程時間 2 結(jié)合交通流特征直接計算行程時間 結(jié)合交通流特征的方法如文獻(xiàn) 3 1 1 中所述 對于一段有一個入口匝道和一個出 口匝道的路段 使用斷面檢測數(shù)據(jù)估計路段行程時間公式如下 2 囂 嵩憧o q 剮 其中 q f 2 口 吼o o 1 一口 口 t q o g t l 2 4 七o 露o 一1 了二壬 吼o o 一 吼o 強(qiáng)啊o 2 5 厶 x t t t l o g f k t 分別為t 時刻的估計行程時間 速度 流量和密度 吼o q o q a t q o g t 分別為t 時刻上游流量 入口匝道流量 下游流量和出口匝 道流量 為車道數(shù)量 血為路段長度 3 由多個點(diǎn)速度估計行程時間 假定測量路段總長度為乞 在其上布設(shè)n 個檢測器 檢測器編號分別為 d d d 若要最大程度的利用每個檢測器的數(shù)據(jù) 則檢測器皿的安裝位置應(yīng) 2 i 1 l 但在實(shí)際情況中由于受具體路況限制 檢測器只能安裝在接近理論值 的地方 設(shè)檢測器4 的實(shí)際安裝位置為厶 每個檢測器的有效間距為 則有 一絲 絲o o 1 甩 1 2 6 其中l(wèi) 和乙 為輔助變量 6 l t o n l 1 l d 1 d 2d 3 2 7 圖2 3 檢測器安裝位置示意圖 采用三種算法將斷面速度轉(zhuǎn)化為車輛平均行駛速度 算術(shù)平均法 調(diào)和平均 法和自適應(yīng)加權(quán)平均法 設(shè)在采樣時間段t 內(nèi)經(jīng)過檢測器皿的車輛數(shù)為 f 記第k 輛車的斷面行駛速 度為 f 估計的車輛平均行駛速度用瓦表示 則 1 算術(shù)平均法 驢寺 矽 q 8 中 2 調(diào)和平均法 v 驢確兩 協(xié) 釅 t 嘉 扎岳莉 引入加權(quán)因子緲 n 有 瓦 u 矽 其中 7 2 1 0 2 1 1 2 1 2 o c 0 2 嘉1 雨 2 1 3 4 信號燈路口延誤計算 交叉口平均延誤在高峰和平峰時段分別測量 路段行程時間可由路段行駛時 間加上相應(yīng)時段的平均延誤估算得到 文獻(xiàn) 2 9 提出以下公式計算路口平均延時 1 d 竺盟 l 一0 6 5 f 三k 5 2 1 4 2 1 一暖 t x 2 7 0 一工 留2j 其中霉為紅燈時間 t 為綠燈時間 丁為信號燈周期 q 為上游流量 s 為車 輛疏散流量 x 為道路飽和度 道路飽和度定義為 x q s i f t s t 一 蠔 巧 2 1 5 2 1 6 u j 由斷面檢測器估計的路段行程時間加上信號燈延時即為實(shí)際路段平均行程時 間 可使用這一數(shù)值與浮動車估計的行程時間做比較 2 2 2 由浮動車數(shù)據(jù)估計行程時間 由于斷面檢測數(shù)據(jù)是截面數(shù)據(jù) 而路段平均行程時間是反映路段區(qū)問的參數(shù) 所以對于動態(tài)時變交通系統(tǒng) 利用線圈數(shù)據(jù)估計平均行程時間很難滿足實(shí)時性和 準(zhǔn)確性約束條件1 3 3 由于浮動車在道路上行駛 直接測量動態(tài)行程時間 因此被 越來越廣泛用作行程時間估計方法 但路段行程時間是指一段時間內(nèi)經(jīng)過該路段 的所有車輛的平均行駛速度 若浮動車樣本量過小 則其均值將距真實(shí)值有較大 的偏差 3 4 筇 因此浮動車樣本量問題一直是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題 如研究浮動 車樣本數(shù)量與行程時間估計誤差的關(guān)系 這方面的研究包括估計給定精度要求下 路段上所需的最小浮動車輛數(shù) 3 6 4 1 估計給定浮動車占總車流比例情況下的行程 時問誤差1 4 2 47 j 等 但即使在系統(tǒng)中投入大量浮動車 由于車輛在路網(wǎng)中分布的不 均勻性 仍會存在部分路段的樣本量過小 這樣就需要選擇合適的小樣本估計方 8 法 從小樣本數(shù)據(jù)中估計出高精度的行程時間 統(tǒng)計學(xué)中的小樣本估計方法主要包括b a y e s 方法 b o o t s t r a p 和b a y e s b o o t s t r a p 方法 蒙特卡羅 m c 仿真方法 最d x 乘法一卡爾曼平滑 e k e 最小絕對 殘差和法 m s a r 小子樣的相容性檢驗方法 分位點(diǎn)方法 修正極大似然法 m m l e 序貫壓縮法 s r 綜合的修正極大似然法和序貫壓縮法c m s r 等 分 別對不同類型的系統(tǒng)有一定的適用性 在實(shí)際行程時間估計方面的相關(guān)研究包括樣本中位數(shù)估計行程時間 7 1 指數(shù)平 滑方法 矧 以及與斷面檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合估計行程時間的方法1 3 2 4 8 5 2 j 如 k a l m a n 濾波和b p 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法 下面將對這些方法進(jìn)行簡要介紹 統(tǒng)計學(xué)中對小樣本的定義一般以樣本容量n 5 0 作為分界 但5 0 并不是嚴(yán)格 的規(guī)定 如果母體的分布接近正態(tài)分布 則所需的子樣還可以小些 工程實(shí)踐中 一般認(rèn)為樣本容量n 5 0 為小樣本 1 b a y e s 方法嘞1 b a y e s 可靠性估計是一個半經(jīng)驗方法 該方法假設(shè)可靠性有一個 驗前分布 即先驗分布 根據(jù)這個驗前分布和樣本信息可導(dǎo)出 驗后分布 從而根據(jù)這 個驗后分布做出可靠的b a y e s 點(diǎn)估計與區(qū)間估計 設(shè)0 是總體分別p x o 中的參數(shù) 從總體隨機(jī)抽取x o x z 根據(jù)0 的 先驗信息取一先驗分布萬p 用貝葉斯公司算得后驗分布萬 臼i z 作為0 的估計 可選用后沿分布石 o l x 的某個位置特征量 如最大值 中位數(shù) 期望值等 使后驗分布萬p k 達(dá)到最大的值 稱為0 的最大后驗估計 后驗分布刀 a i z 的中位數(shù) 稱為0 的后驗中位數(shù)估計 后驗分布萬 臼i x 的期望值見稱為0 的期望 值估計 這三個估計都稱為貝葉斯估計 b a y e s 方法的特點(diǎn)就在于利用驗前分布 由于有了這個驗前分布 不需要很大 的子樣也可以得到較好的概率估計值 這是b a y e s 估計的優(yōu)點(diǎn) 然而驗前分布確 定的是否合理 將直接影響系統(tǒng)可靠性的評定結(jié)果 因此 在b a y e s 統(tǒng)計推斷方 法中 驗前信息的運(yùn)用是一個關(guān)鍵問題 不同形式的驗前分布 將引起不同的統(tǒng) 計分析后果 對于b a y e s 估計或檢驗 將具有不同的風(fēng)險 2 b o o t s t r a p 和b a y e s b o o t s t r a p 方法1 5 4 j b o o t s t r a p 方法實(shí)質(zhì)是一個再抽樣過程 即用現(xiàn)有的資料去模仿未知的分布 運(yùn)用這種方法可以對參數(shù)進(jìn)行區(qū)間估計或統(tǒng)計假設(shè)檢驗 設(shè)z 弘 x 為f x 的樣本 0 曰曠 為總體分布的未知參數(shù) f 為抽樣分 布函數(shù) 0 o f 為0 的估計 記t 0 f 一0 f 它表示了估計誤差 9 記x g l x 2 z 為從f n 中抽樣獲得的再生樣本 稱為b o o t s t r a p 子樣 f 是 由工 所獲得的抽樣分布 記r n 口儼 一p 伊 稱兄為乙的自助統(tǒng)計量 利用r 分布 在給定f n 之下 去模仿z 的分布 這就是b o o t s t r a p 方法的中心思想 b a y e s b o o t s t r a p 方法 也稱隨機(jī)加權(quán)法 它將自助統(tǒng)計量兄中的g f 換 為反 口 羅k 五o 其中z x x n 五 是某個b o r e l 函數(shù) k 為具有 d i r i c h l e t 夯犄d 1 1 1 的隨機(jī)變量 記d 玩一萬 e 稱為隨機(jī)加權(quán)統(tǒng)計 量 b a y e s b o o t s t r a p 方法是一種估計誤差的統(tǒng)計處理方法 實(shí)質(zhì)是用隨機(jī)加權(quán)的統(tǒng) 計變量d 去模仿估計誤差 的分布 下面以指標(biāo)p 為例說明如何運(yùn)用b a y e s b o o t s t r a p 方法 要對均勻性指標(biāo)p 進(jìn) 行評定 首先必須找到指標(biāo)p 的統(tǒng)計量并確定其分布 設(shè)有指標(biāo)p 的l 個樣本 p 1 p 2 p 指標(biāo)p 的統(tǒng)計量 f 一1了只 2 17 運(yùn)用b a y e s b o o t s t r a p 方法確定乒的分布 統(tǒng)計量乒有估計偏差 l p p 由此構(gòu)造b a y e s b o o t s t r a p 統(tǒng)計量 d n p v p 其中 2 1 8 2 1 9 互2 薈k 只 以 屹 k d 把廠鼬k t o 一0 1 1 2 2 0 由d 的分布去估計e 從而獲得統(tǒng)計量f 的分布 具體步驟如下 1 產(chǎn)生n 組 n 足夠大 d i e r i c h l e t 分布見 1 1 1 的隨機(jī)矢量序列 v 1 v 2 v n 其中v i 形 k 2 吃 i 1 2 n 2 對每個v i 計算相應(yīng)的瓦g 羅k 層從而計算d f 瓦o 一聲i l 2 n 筒 3 以d n f i 1 2 n 作為 的估計 作直方圖 4 對直方圖 用最小二乘曲線擬合方法 獲得瓦的分布密度函數(shù)f t 5 對分布密度函數(shù)進(jìn)行一次積分 可獲得瓦的分布函數(shù)f t 6 由瓦 p 一一p 對給定的指標(biāo)p 可以獲得統(tǒng)計量蘆的條件分布函數(shù)f t p 及條件分布密度函數(shù) t 3 蒙特卡羅 m c 仿真方法 1 0 蒙特卡羅 m c 仿真方法是一種數(shù)字方法 包括以概率統(tǒng)計理論為其主要理 論 以隨機(jī)抽樣為其主要手段的兩個核心問題 可概括如下 為求解數(shù)學(xué) 物理 工程技術(shù)以及生產(chǎn)管理等方面的問題 首先建立一個概率模型或隨機(jī)過程 使它 的參數(shù)等于問題的解 然后通過對模型或過程的觀察或抽樣試驗來計算所求參數(shù) 的統(tǒng)計特征 最后給出所求解的近似值 該方法的基本特點(diǎn)是 方法及程序結(jié)構(gòu)簡單 大量簡單重復(fù)抽樣 概率意義 的收斂 收斂速度慢 方法適用性強(qiáng) 可以對復(fù)雜的隨機(jī)性問題進(jìn)行求解 不要 求對數(shù)學(xué)模型的簡化和假設(shè) 進(jìn)行計算機(jī)的大量試驗 不會有不可克服的困難 做出的解答能否反映實(shí)際 與原來所建立的數(shù)學(xué)模型是否正確及輸入信息的質(zhì)量 有關(guān) 而與本方法無關(guān) 簡言之 蒙特卡羅法是模擬隨機(jī)變量h h 的函數(shù)r 一 j l l h 得到抽 樣值 7 町 7 n 經(jīng)過統(tǒng)計處理后 得到叩的概率分布或各階矩的統(tǒng)計估計 最后 得到問題的近似解 因此 用蒙特卡羅法求解的問題 其解答往往是某事件出現(xiàn)的概 率或某個隨機(jī)變量的數(shù)字特征 參數(shù)的概率分布函數(shù)的提取 1 當(dāng)樣本較多時 可以采用頻率求得經(jīng)驗分布函數(shù) 2 當(dāng)數(shù)據(jù)個數(shù)較少 但知道該參數(shù)的分布類型 3 當(dāng)已知參數(shù)只有兩個時 則認(rèn)為該參數(shù)是服從均勻分布的隨機(jī)變量 4 當(dāng)已知數(shù)據(jù)為3 個時 則采用三角分布 用蒙特卡羅法模擬資源量需要用大量的隨機(jī)數(shù) 產(chǎn)生r 啊o h o o 樣本 用來統(tǒng)計 7 的近似分布 4 中位數(shù)法 若第k 時段進(jìn)入路段的車輛數(shù)為札 當(dāng)n 1 5 n k 時 其中仇為在第k 時 段有內(nèi)有效的g p s 數(shù)據(jù)樣本數(shù) 按小樣本計算方法估計路段平均參數(shù) 由于實(shí)際 g p s 數(shù)據(jù)樣本數(shù)量小 樣本分布出現(xiàn)非對稱的概率較大 直接用g p s 數(shù)據(jù)樣本估 計總體路段平均行程時問均值誤差也較大 此時采用非參數(shù)方法 用g p s 數(shù)據(jù)的 順序統(tǒng)計量及中位數(shù)估計總體路段平均行程時間 順序統(tǒng)計量是充分統(tǒng)計量 即 g p s 樣本包含車流總體分布中未知參數(shù)信息 總體的路段平均行程時間可以從g p s 數(shù)據(jù)的行程時間樣本順序統(tǒng)計量推斷 設(shè)在第k 時段有n 個有效行程數(shù)據(jù)樣本t k 1 t k 2 t k n 將行程時l 日j 樣本 從小到大排序后 得到行程時間樣本順序統(tǒng)計量 1 t t 從行程時間樣本順 序統(tǒng)計量可計算行程時i 珂j 樣本中位數(shù)m 為 m 爛囂嘗川加數(shù) 2 h 飛 以 為俞毅 假設(shè)行程時間分布為正態(tài)分布 間為1 0 5 1 2 2 1 則用中位數(shù)m 表示的路段行程時間的置信區(qū) 5 指數(shù)平滑法 設(shè)第k 時段交通流平均速度為唯 有心個有效速度樣本值噸 k 2 修 則 嵋徹e 1 2 n 可寫成如下形式 噬4vk z 2 22 式中z f 為零均值白噪聲 代表第m 輛車在k 時段的瞬時速度對該時刻其所在 交通流平均速度的偏差 假設(shè)同一路段相鄰時間間隔的速度估計方差受限 即有 v k v k l r h 2 2 3 式中r h 為獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量 若已知吼是第k 個抽樣間隔內(nèi)路段的平均 行程速度估計值 且前一間隔的估計值為吼一 則路段平均速度為 1 o k 1 一九 吼一l 五三 嵋 2 2 4 其中0 f q 意叫甜t m 母丟 吖 厲 c r o r 厄 吼卜嶼 r l r n g 1 弓 r 而 w r 哇 r r i g 1 弓 刁 t t 一號 1 r n g 1 言 一南一哇 曠1 i 1 一 2 艮l 山匿矗厶豹楓均信i 估計的行程時間誤差e 大于由處理后的夏估計的誤差q 對于擴(kuò)展路段行程時間x 在置信系數(shù)l 一口下的區(qū)間估計為 1 8 即 i x 一 一南t 曠囑 南4 n r n g 瑚 2 2 則這一估計的誤差為 乞2 南4 礦d 專 以下證明多路段的行程時間估計誤差小于組成多路段的各路段誤差的均值 嚇寫 麓商 也伊d 麗1 m 若認(rèn)為樣本標(biāo)準(zhǔn)差和均值都是多路段行程時間分布的無偏估計 則有 z o 一肛o 元 善i f 善 o 一善西o s o 一c r o i 且對于任意f 均 都有 1 1 1 t o i n o 一t o g i n go 一 t o r i w s i n o 擰暑o 3 2 5 又由在路段中車輛守恒 因此對任意i 均有 n r o 胛g o 以 n 暑 3 2 6 若假設(shè) a 序a 一s o 盧 f 一 g 肛g 盧 即每個路段的方差均值比接近 則有 寫2 撼萬 7 0 霉 0 麗1 號 n s 1 南 三o r n s 1 3 刃 而 1 9 乞 量扛r n g 一詈以也 1 去 1 擂i c r 2 一 i f 1 o 一1 了1 一 心 卜j 羅i o 魯班路立交至漕溪北路匝道的地面主干道以交叉口的中點(diǎn)為節(jié)點(diǎn) n o d e 每相鄰兩個n o d e 確定雙向兩個l i n k 雙向道路編號及每段道 路詳細(xì)位置見下表 路段編號 長度 m 起點(diǎn)路名終點(diǎn)路名 13 9 3 2龍華西路天鑰橋路 2 4 4 1 6天鑰橋路雙峰路 33 2 6 6 雙峰路 宛平南路 4 5 7 3 2宛平南路東安路 52 5 1 3 東安路髖r 路 64 5 2 1船廠路小木橋路 73 0 6 2 小木橋路大木橋路 82 6 4 9 大木橋路 兆豐路 9 2 9 3 3兆豐路瑞金南路 1 03 8 8 7 瑞金南路打浦路 1 13 8 8 7打浦路瑞會南路 1 22 9 3 3 瑞金南路兆豐路 1 32 6 4 9兆豐路大木橋路 1 43 0 6 2 火木橋路小木橋路 1 54 5 2 1小木橋路船廠路 1 62 5 1 3船廠路東安路 1 75 7 3 2 東安路宛平南路 1 83 2 6 6宛平南路 雙峰路 1 94 4 1 6雙峰路天鑰橋路 2 0 3 9 3 2 天鑰橋路龍華西路 三一八國道以交叉口的中點(diǎn)為節(jié)點(diǎn) n o d e 每相鄰兩個n o d e 確定雙向 兩個l i n k 雙向道路編號及每段道路詳細(xì)位置見下表 路段編號長度 m 起點(diǎn)路名終點(diǎn)路名 2 15 3 8 8環(huán)西一大道航東路 2 22 8 4 3 航東路空港路 2 36 8 5 3空港路航新路 2 45 5 1 2 航新路吳寶路 2 52 4 0 5 吳寶路七莘路 2 61 0 3 2 7七莘路華翔路 2 71 0 3 2 7 華翔路七莘路 2 82 4 0 5七莘路吳寶路 2 9 5 5 1 2 吳寶路航新路 3 06 8 5 3 航新路空港路 3 12 8 4 3空港路 航東路 3 22 0 4 8 1航東路環(huán)西一大道 魯班路立交至漕溪北路匝道的高架道路主要以上下匝道口為n o d e 來劃 分高架l i n k 當(dāng)匝道口間距離較遠(yuǎn)時 會在之間人為增加一個n o d e 雙向道路編號及每段道路詳細(xì)位置見下表 路段編號長度 m 起點(diǎn)路名終點(diǎn)路名 3 34 7 6 6 宛平南路匝道船r 路 3 48 6 0 9船廠路瑞會南路匝道 3 54 5 6 瑞金南路匝道瑞會南路 3 63 5 3 1瑞金南路打浦路匝道 3 74 0 3 7 打浦路匝道南北高架魯班路 3 84 7 7 7 瑞金南路匝道小木橋路 3 95 9 9 9 8小木橋路宛平南路匝道 所得到的數(shù)據(jù)主要包括2 0 0 7 年6 月4 同至6 月8 日間項目組在上海市三條道 路上采集到的車輛斷面行駛速度 路段行程時問和交叉口延時數(shù)據(jù) 這一組數(shù)據(jù) 通過浮動車調(diào)查和設(shè)備調(diào)查兩種方式獲得 其中斷面行駛速度主要卜h 地面檢測器 m e t r o c o u n t 5 6 0 0 以下簡稱m c 和n c 9 7 以下簡稱n c 獲得 少量由雷達(dá)測 速儀得到 路段行程時間通過浮動車調(diào)查和d v 拍攝獲得 交叉口延時由t d c l 2 統(tǒng)計得到 另外還有輔助數(shù)據(jù)如紅綠燈相位調(diào)查 主要調(diào)查數(shù)據(jù)及獲得方式匯總 在下表中 表格4 1 主要數(shù)據(jù)來源 數(shù)據(jù)種類 獲得方式 地點(diǎn) 有效檢測時間 斷面速度 m c 主干道6 月4 日 龍華西路至天鑰橋路 3 1 8 國道6 月6 日 航東路至環(huán)西一大道 n c 9 7主干道6 月4 日 龍華兩路至天鑰橋路 雷達(dá)測速儀主干道6 月4 日7 2 0 8 4 5 龍華兩路至天鑰橋路 3 1 8 國道6 月6 日7 3 0 9 4 0 航東路至環(huán)西一大道 行程時間浮動車主干道6 月4 日7 0 0 1 2 0 0 3 1 8 國道6 月6 日7 4 0 1 2 0 0 高架路6 月8 日1 4 0 0 1 7 0 0 d v 主干道6 月4 日7 3 0 1 2 0 0 龍華西路 天鑰橋路 3 1 8 國道6 月6 日7 3 0 1 2 0 0 航東路 環(huán)西一大道 交義口延誤t d c l 2主干道 6 月4 日7 3 0 1 2 0 0 天鑰橋路口 3 1 8 國道 6 月6 日7 3 0 1 2 0 0 環(huán)西一大道路口 4 2 浮動車數(shù)據(jù)采集 使用兩周時間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作 浮動車用于采集每天固定時間段內(nèi)所有檢 測路段的平均速度數(shù)據(jù) 具體方案為在工作日的7 0 0 9 0 0 時段進(jìn)行浮動車測試 這是因為在這兩小時內(nèi)包括了高峰時間段 7 0 0 8 0 0 和非高峰時間段 8 0 0 9 0 0 由于周術(shù)的流量高峰比平時來得晚一些 因此周六 日在9 0 0 1 1 0 0 時間段采集數(shù)據(jù) 采用圖4 1 和圖4 2 所示路段進(jìn)行檢測 檢測周期為5 分鐘 平均速度4 0 k m h 道路覆蓋率達(dá)到6 5 的情況下計算各路段所需最小浮動車數(shù)量及誤差情況 單向4 7 k m 的往返路段總長度為9 4 k m 代入式 1 得到n 4 置信水平為 9 5 0 f f z 口 2 1 詈 1 2 2 單向1 8 k m 的往返路段總長度為3 6 k m 代入式 1 得到刀 8 置信水平為 9 5 時 z 礎(chǔ) 1 6 4 5 了o r 1 7 2 口 由以上可知 魯班路立交至漕溪北路匝道的高架路及地面主干道分別應(yīng)有4 輛檢測車往返行駛 3 1 8 國道應(yīng)有8 輛檢測車往返行駛 即三條路段同時檢測時則 應(yīng)至少有1 6 輛檢測車 當(dāng)交通處于高峰時段時 由于車輛平均速度下降 若要維 持同樣的覆蓋率則需要增加檢測車數(shù)量 每輛檢測車內(nèi)配備數(shù)據(jù)調(diào)查人員2 名 檢測設(shè)備包括數(shù)據(jù)記錄表格 電子秒 表等 在每個數(shù)據(jù)采集階段內(nèi) 檢測車在檢測道路上來回采集數(shù)據(jù) 執(zhí)行方法是 測試車從同一起點(diǎn)間隔3 0 6 0 秒鐘發(fā)車 并相互在很小的時間差罩通過每個路段 在行使過程中 每輛車以浮動跟車法 f l o a t i n gc a rm e t h o d 隨車流前進(jìn) 并在最 大程度上避免以下駕駛行為 故意加速超車或搶時通過交叉口信號燈 以及故意 怠慢而以最慢車速行駛 每輛車獨(dú)立的在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間連續(xù)測點(diǎn)采集數(shù)據(jù) 在 每輛車?yán)?兩位工作人員的分工是 一人觀察行車位置 并確定該車在每個n o d e 的準(zhǔn)確時間 另一人將此時間作仔細(xì)記錄 4 3 基準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集 為了驗證算法的有效性 項目中采用斷面檢測方法獲得基準(zhǔn)數(shù)據(jù) 通過安裝 在同一路段的多個檢測器共同采集交通流量和速度數(shù)據(jù) 能夠獲得準(zhǔn)確度較高的 行程時間 4 3 1 斷面檢測器選擇 針對城市道路的特點(diǎn) 我們將根據(jù)具體斷面情況 采用多種設(shè)備聯(lián)合調(diào)查的方 式 以充分發(fā)揮各種檢測技術(shù)的優(yōu)勢 獲得最為準(zhǔn)確的交通數(shù)據(jù) 目前選用的交 通調(diào)查設(shè)備包括兩大類 固定型和移動型 固定型設(shè)備包括m e t r o