基于浮動車數據的交叉口延誤估算方法與流程

本發明涉及交通控制技術領域，特別涉及一種基于浮動車數據的交叉口延誤估算方法。

背景技術：

在城市交通中，交叉口為道路交通的咽喉，車輛在通過交叉口時，由于受紅燈的影響，車輛行程時間的30％為交叉口延誤時間，因此，延誤是評價交叉口運行狀態優劣的重要指標。現有的交叉口延誤的計算方式主要包括現場試驗方式和公式計算方式，但是采用現場實驗方式費時費力，采用公式計算方式需要得到交叉口信號燈的參數，這兩種方式由于受到諸多條件的限制而難以實施。因此，目前對交叉口延誤估算的方法一般采用基于浮動車(FCD)的交叉口延誤算法，這種方法是從靜態的角度對交叉口的范圍進行劃分，然后依據車輛實時的地理坐標、校準時間、形式速度來對車輛在交叉口進口道的延誤進行計算。但是這種方法存在明顯的缺陷：一是，需要事先對交叉口的范圍進行劃分，如果范圍劃分的不準確，則影響交叉口延誤計算的準確性。二是，這種方法僅能計算車輛在交叉口進口道德延誤，而沒有考慮車輛交叉口內部和在交叉口出道口的延誤，使得交叉口延誤的計算不全面。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種基于浮動車數據的交叉口延誤估算方法，以解決現有交叉口延誤的計算不準確、不全面的問題。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：提供一種基于浮動車數據的交叉口延誤估算方法，包括如下步驟：

將浮動車實時上傳的GPS數據與交叉口地圖進行匹配，得到車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據；

根據車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據，判斷車輛在進口道開始減速的位置并記錄到達開始減速位置處的時刻為T_s、判斷車輛在出口道加速至暢行速度的位置并記錄到達暢行速度位置處的時刻為T_e；

根據車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據、車輛在進口道開始減速的位置以及車輛在出口道加速至暢行速度的位置，得到車輛在進口道開始減速的位置與車輛在出口道加速至暢行速度的位置之間的距離l；

計算車輛以暢行速度v_暢行駛距離l所用的時間，其中，暢行速度v_暢通過車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據得到；

根據所述的時刻T_s、時刻T_e以及時間計算車輛在交叉口的延誤。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：本發明通過計算車輛在進口道開始減速位置與車輛在出口道加速至暢行速度位置之間的距離以及行駛該距離的時間，并結合車輛以暢行速度通過該距離的時間，來得到車輛在交叉口的延誤。即考慮了車輛在進口道、交叉口內部以及出口道的延誤，使得交叉口延誤的計算更加全面準確，同時，本方案不需要事先對交叉口的范圍進行界定，避免了交叉口范圍界定不準確對交叉口延誤計算結果的影響。

附圖說明

圖1是本發明一實施例中基于浮動車數據的交叉口延誤估算方法的流程示意圖；

圖2是本發明一實施例中步驟S2的細分步驟的流程示意圖；

圖3是本發明一實施例中基于浮動車數據的交叉口延誤估算方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合圖1至圖3，對本發明做進一步詳細敘述。

如圖1所示，本實施例提供了一種基于浮動車數據的交叉口延誤估算方法，該方法包括如下步驟S1至S5：

S1、將浮動車實時上傳的GPS數據與交叉口地圖進行匹配，得到車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據；

具體地，首先將浮動車實時上傳的GPS數據點位匹配到路網的弧段上，然后將匹配后的GPS數據點位與相對應的弧段與交叉口相關聯，得到車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據。

S2、根據車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據，判斷車輛在進口道開始減速的位置并記錄到達開始減速位置處的時刻為T_s、判斷車輛在出口道加速至暢行速度的位置并記錄到達暢行速度位置處的時刻為T_e；

S3、根據車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據、車輛在進口道開始減速的位置以及車輛在出口道加速至暢行速度的位置，得到車輛在進口道開始減速的位置與車輛在出口道加速至暢行速度的位置之間的距離l；

S4、計算車輛以暢行速度v_暢行駛距離l所用的時間，其中，暢行速度v_暢通過車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據得到；

具體地，交叉口車輛暢行的速度取決于交叉口所關聯道路的設計速度。

S5、根據所述的時刻T_s、時刻T_e以及時間計算車輛在交叉口的延誤。

具體地，如圖2所示，上述實施例中的步驟S2具體包括：

S21、根據車輛在交叉口關聯路段上的GPS數據，計算前后相鄰GPS點D_i和D_i-1之間的距離L_i，i-1以及車輛通過距離L_i，i-1所用的時間T_i，i-1；

S22、計算車輛在時間T_i，i-1以暢行速度v_暢行駛的距離L_暢(i，i-1)；

S23、將前后相鄰GPS點D_i和D_i-1之間的距離L_i，i-1與車輛在時間T_i，i-1以暢行速度v_暢行駛的距離L_暢(i，i-1)的比值η_i，i-1作為D_i和D_i-1之間的比例因子；

S24、在交叉口的進口道，如果前后相鄰的GPS點之間比例因子小于1的個數有至少兩個，則確定比例因子小于1的多個前后相鄰的GPS點中車輛最先經過的GPS點為車輛在進口道開始減速的位置；

S25、在交叉口的出口道，如果前后相鄰的GPS點之間比例因子不變1的個數有至少兩個，則確定比例因子不變的多個前后相鄰的GPS點中車輛最后經過的GPS點為車輛在出口道加速至暢行速度的位置。

下面以判斷前后相鄰的GPS點之間比例因子小于1的個數為3個為例，對本實施例公開的技術方案進行說明：

如圖3所示，判斷車輛交叉口進口道開始減速位置的過程如下：

(1)判斷比例因子η_i，i-1的值是否小于1；

(2)如果判斷結果為是，則執行N＝N+1，N的初始值N₀為0；

(3)判斷N的取值是否大于3；

(4)如果大于，則判斷車輛開始減速的位置為GPS點D_i；

(5)如果步驟(1)中的判斷結果為否，則刪除GPS點D_i后執行步驟(6)

(6)執行i＝i-1。

判斷車輛在交叉口出口道加速至暢行速度位置的過程如下：

(1)判斷比例因子η_i，i-1的值是否等于1；

(2)如果判斷結果為是，則執行N＝N+1，N的初始值N₀為0；

(3)判斷N的取值是否大于3；

(4)如果大于，則判斷車輛加速至暢行速度的位置為GPS點D_i；

(5)如果步驟(1)中的判斷結果為否，則刪除GPS點D_i后執行步驟(6)

(6)執行i＝i+1。

優選地，本實施例中將車輛在進口道時連續三個比例因子均小于1作為判斷車輛開始減速的依據，將車輛在出口道時連續三個比例因子均布發生變化作為判斷車輛已經加速至暢行速度的依據。比如，在進口道時判斷η_i，i-1、η_i-1,i-2、η_i-2,i-3的值均小于1，則將η_i，i-1對應的D_i所在位置確定為車輛開始減速的位置。在出口道時判斷η_i-2,i-3、η_i-1,i-2、η_i，i-1均不發生變化，則將η_i-2,i-3對應的D_i-3所在的位置確定為車輛加速至暢行速度的位置。