基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法，包括：在交通流量较大的路段安装阵列雷达车辆检测设备，将获取的实时交通参数信息实时传输至后台服务器；核心处理服务器提取交通流和车辆速度数据，计算各个路段的平均交通流和平均速度数据，计算各个路段的平均交通流密度，提取路网各个路段的交通运行指数，计算等级道路交通运行指数，再聚合分析计算路网整体的交通运行指数，判定当前路网的交通运行状态等级；发布终端设备对公众进行信息发布。本发明还公开了基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价装置。本发明提高了路段交通事件采集的准确度，降低了大面积交通信息采集的成本，提高了系统运行评价的准确度和交通管理服务水平。
【专利说明】基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及城市路网交通运行评价【技术领域】，尤其是一种基于阵列雷达的城市路 网交通运行指数评价方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的不断发展，机动车不断增长，现有道路交通资源与交通量之间的 供需矛盾也越来越大，由此引发的交通拥堵问题逐步成为影响居民出行的重大难题。为满 足人民群众安全便捷出行，向全社会提供及时、准确的出行信息服务是交通运输行业提供 高品质、多样化、多层次的交通运输服务，保障和改善民生的重要举措。道路交通运行状况 是城市管理水平和综合实力的具体体现，交通运行指数更是了解道路运行状况、制定交通 决策及向社会公众提供交通信息服务的重要依据。通过整合多源数据，建立数学模型，计算 得到路网中各路段的运行车速并生成交通状态，再按各道路的拥堵权重，将市区所有道路 的拥堵状况综合集成为一个"交通运行指数"，可以简洁、直观的数字化描述路网交通运行 状况。
[0003] 从国内外的研宄成果来看，构成交通运行评价体系的交通运行指数主要包括：出 行时间和延误、道路服务水平、平均行程速度、道路运行指数、道路拥堵指数等。阵列雷达 交通信息采集方式具有很多长处，采用二维主动式阵列雷达技术，可以大区域大范围的路 面交通信息检测、准确检测多目标的即时位置和即时速度、可检测排队长度、逆行等多类交 通事件、解决车辆遮挡、停车等漏检或多检问题，为交通信息采集带来了更全面的数据和更 新、更广泛的应用。目前还没有基于阵列雷达检测设备进行城市大面积路网交通运行评价 的装置和方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的首要目的在于提供一种能够降低交通信息采集成本，提高道路信息采集 的准确度和效率，实现路网范围内交通运行状态的快速准确发布和智能诱导的基于阵列雷 达的城市路网交通运行指数评价方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于阵列雷达的城市路网交 通运行指数评价方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0006] (1)城市路网道路交通环境下，在交通流量较大的路段安装多个阵列雷达车辆检 测设备；
[0007] (2)阵列雷达车辆检测设备将获取的实时交通参数信息通过数据通信设备实时 传输至后台服务器进行标准化存储，后台服务器将实时交通参数信息发送至核心处理服务 器；
[0008] (3)核心处理服务器提取各个阵列雷达车辆检测设备的交通流和车辆速度数据， 在周期粒度基础上计算各个路段的平均交通流和平均速度数据，并根据平均交通流和平均 速度数据计算各个路段的平均交通流密度；
[0009] (4)核心处理服务器根据各个路段的平均交通流密度提取路网各个路段的交通运 行指数，基于待测路段的道路等级，计算等级道路交通运行指数，再基于等级道路交通运行 指数聚合分析计算路网整体的交通运行指数，判定当前路网的交通运行状态等级；
[0010] (5)发布终端设备将路网的交通运行状态等级对公众进行信息发布。
[0011] 所述核心处理服务器计算待测路段的平均交通流密度的计算方法如下：
[0012] 阵列雷达车辆检测设备实时上报的数据格式为（t，n，qi，Vi)，t表示上报时间，η表 示所在车道，i表示阵列雷达车辆检测设备编号，Qi表示第i个阵列雷达车辆检测设备的交 通流数据，Vi表示第i个阵列雷达车辆检测设备车流速度数据，（t，n，qi，Vi)的单位分别为 秒、个、辆/小时/车道和千米/小时；
[0013] 假设样本数据集可表示为S= {(t,n,qpV1)，（t,n,q2,V2)，· · ·，（t,n,qi,Vi)}，样本 的处理粒度周期为T，其单位为小时，统计处理粒度周期T的时间内待测路段空间维度和时 间维度的平均交通流?，
[0014]
【权利要求】
1. 一种基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法，该方法包括下列顺序的步 骤： (1) 城市路网道路交通环境下，在交通流量较大的路段安装多个阵列雷达车辆检测设 备； (2) 阵列雷达车辆检测设备将获取的实时交通参数信息通过数据通信设备实时传输至 后台服务器进行标准化存储，后台服务器将实时交通参数信息发送至核心处理服务器； (3) 核心处理服务器提取各个阵列雷达车辆检测设备的交通流和车辆速度数据，在周 期粒度基础上计算各个路段的平均交通流和平均速度数据，并根据平均交通流和平均速度 数据计算各个路段的平均交通流密度； (4) 核心处理服务器根据各个路段的平均交通流密度提取路网各个路段的交通运行指 数，基于待测路段的道路等级，计算等级道路交通运行指数，再基于等级道路交通运行指数 聚合分析计算路网整体的交通运行指数，判定当前路网的交通运行状态等级； (5) 发布终端设备将路网的交通运行状态等级对公众进行信息发布。
2. 根据权利要求1所述的基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法，其特征在 于：所述核心处理服务器计算待测路段的平均交通流密度的计算方法如下： 阵列雷达车辆检测设备实时上报的数据格式为（t，n，qi，Vi)，t表示上报时间，n表示所 在车道，i表示阵列雷达车辆检测设备编号，qi表示第i个阵列雷达车辆检测设备的交通流 数据，Vi表示第i个阵列雷达车辆检测设备车流速度数据，（t，n，qi，Vi)的单位分别为秒、 个、辆/小时/车道和千米/小时； 假设样本数据集可表示为S= {(t,n,qpvj，（t,n,q2,v2)，? ? ?，（t,n,qi,vj}，样本的处 理粒度周期为T，其单位为小时，统计处理粒度周期T的时间内待测路段空间维度和时间维 度的平均交通流I，
在式（1)中，n为所在车道；N为检测点车道的总个数；qin为第i个阵列雷达车辆检测 设备第n车道的交通流；^为第i个阵列雷达车辆检测设备单位粒度周期的平均交通流； 再计算单位粒度周期的平均速度：
在式⑵中，n为所在车道；N为检测点车道的总个数；vin为第i个检测点第n车道的 速度；^为第i个检测点单位粒度周期的平均速度； 统计处理粒度周期T的时间内待测路段空间维度和时间维度的平均交通流密度
在式（3)中，七.为第i个检测点单位粒度的平均交通流密度，其单位为辆/千米/车 道。
3. 根据权利要求1所述的基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法，其特征在 于：提取路网各个路段的交通运行指数的方法如下： 构建路段交通运行指数RTPI与平均交通流密度冗的函数关系模型：
在式（4)中，X，y，z，p，m的值是道路交通拥堵感受优化参数，按照道路等级赋予其参数 值，其初始化参考值如表1所示。
4. 根据权利要求1所述的基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法，其特征在 于：所述等级道路交通运行指数包括：主干路运行指数ATPI、次干路运行指数STPI、支路运 行指数LTPI和快速路运行指数FTPI;
其中，IA为主干路上阵列雷达车辆检测设备的总个数；Is为次干路上阵列雷达车辆检 测设备的总个数；k为支路上阵列雷达车辆检测设备的总个数；I 快速路上阵列雷达车 辆检测设备的总个数；RTPIi为各等级道路上第i个检测路段的交通运行指数； 再计算路网整体的交通运行指数：
在式（9)中，o1，《2,《3,分别代表主干路、次干路、支路以及快速路的权重值，权重 初始化值如表2、表3所示。
5. 根据权利要求1所述的基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价方法，其特征在 于： 表4路网交通运行指数分级表
根据表4按照路网交通运行指数NTPI的大小划分当前路网的交通状态等级。
6. -种基于阵列雷达的城市路网交通运行指数评价装置，其特征在于：包括阵列雷达 车辆检测设备，其输出端与数据通信设备的输入端相连，数据通信设备的输出端与后台服 务器的输入端相连，后台服务器的输出端与核心处理服务器的输入端相连，核心处理服务 器的输出端与发布终端设备的输入端相连。
【文档编号】G08G1/01GK104484994SQ201410787424
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】高万宝, 吴先会, 张广林 申请人:合肥革绿信息科技有限公司