基于浮动车调查方法的信号交叉口延误估计研究

摘要

国内外研究表明，智能交通系统(ITS)能否高效运行的关键取决于能否获取实时、准确的动态交通信息。动态交通信息检测技术是现代交通管理及控制、诱导、规划的基础。现有固定点交通检测方法存在检测覆盖面小，设备安装和维护投资大等不足，不能安全适应现代交通发展的需要。因此，随着城市安装GPS接收机的车辆逐渐增多，浮动车技术已经成为一种新型的交通检测的方法。 目前，信号交叉口的运行状态评价主要取决于车辆经过交叉口的延误。信号交叉口的延误是评价信号交叉口的运行效率和服务水平的重要度量，它不仅反映了司机不舒适和受阻程度以及油耗和行驶时间损失，还反映了信号控制、设计的合理性。但是，对于延误的计算，目前，只是局限于传统的公式计算法以及现场实验计算的方法。通过以往的计算经验可以看出，这两种方法需要的计算参数较多，在计算过程中是比较费时费力的。另外，面对数量巨大的浮动车回传数据，国内外已经开始做了大量的数据挖掘以及分析、处理的工作，因此，有必要提出一种利用浮动车采集数据估算交叉口延误的方法。 本文的重点是针对目前城市中现有的GPS浮动车研究城市交叉口延误估计方法。目的在于摆脱传统计算方法，提出一套利用浮动车数据估计延误的新方法，该方法充分利用现有城市浮动车检测数据，分析现有电子地图并从中提取交叉口信息，将检测数据与电子地图中交叉口弧段相匹配，计算得到交叉口延误值。 第一章为绪论，简要论述了论文研究背景、研究内容以及研究思路和技术路线。 第二章主要介绍了国内外研究的历史和现状，侧重于介绍交通信息采集和现有交叉口评价指标两部分内容。 第三章分析了车辆经过交叉口的受阻过程，界定了交叉口范围以及车辆经过交叉口的畅行速度，为交叉口延误计算流程的建立奠定了基础。 第四章是交叉口延误计算流程的具体内容，首先是在原始电子地图中将交叉口与路段的信息进行区分，将交叉口信息单独提取出来；其次，对单一浮动车检测回传数据进行分析、处理，根据电子地图的交叉口信息及构成交叉口弧段节点位置，结合浮动车回传数据及其在交叉口范围内的分布情况，对浮动车经过交叉口的延误进行估计。 第五章是根据实测数据，对上述流程进行验证。最后，总结了论文研究内容和研究成果，并对未来的研究工作做了简要的前瞻。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究目的

1.3研究内容

1.4研究思路和技术路线

1.5本章小结

第2章交叉口信息采集及评价指标介绍

2.1交通信息采集技术现状

2.1.1固定点信息采集方法

2.1.2浮动车交通信息采集方法

2.2基于浮动车的交通状态估计技术研究现状

2.3现有交叉口评价指标介绍

2.3.1运行状态评价

2.3.2安全评价

2.3.3环境评价

2.4本章小结

第3章交叉口延误计算

3.1车辆经过交叉口受阻过程

3.1.1信号控制对交通流的阻滞过程

3.1.2减—加速过程

3.2信号交叉口范围界定

3.3车辆经过交叉口畅行速度界定

3.3.1交通运营状态的常用评价指标

3.3.2畅行车速的几种不同界定方法

3.3.3本研究中畅行车速的选取

3.4本章小结

第4章基于浮动车技术的延误计算流程

4.1数据处理基本思路

4.1.1浮动车回传数据

4.1.2数据处理基本思路

4.2 MapInfo中交叉口范围及数据处理流程

4.2.1 MapInfo中交叉口范围确定方法

4.2.2数据处理流程

4.3单一浮动车经过交叉口的延误计算流程

4.3.1浮动车采样数据在交叉口范围弧段端点的投影估计

4.3.2交叉口左、右、直行车辆L值的确定

4.3.3交叉口范围内单一浮动车延误的计算

4.4交叉口延误计算流程介绍

4.5本章小结

第5章实验设计及算法验证

5.1实验设计及现场实验

5.2浮动车交叉口延误估计结果

5.3试验结果及对比分析

5.5实验分析

5.6本章小结

结论

1、论文主要成果

2、研究工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文

致谢