申请/专利权人：东南大学

申请日：2021-03-16

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113094875B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G08G1/01;G06F119/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.07.27#实质审查的生效;2021.07.09#公开

摘要：本发明公开了一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法，包括：获得城市快速路交织区的道路基本信息；提取城市快速路交织区的微观车辆运行轨迹计算城市快速路交织区的宏观交通流运行特征；构建城市快速路交织区的交通流微观仿真模型；基于微观车辆运行轨迹初步标定交通流微观仿真模型的参数；基于宏观交通流运行特征调整初步标定的交通流微观仿真模型的参数。本发明还公开了一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定装置，本发明通过基于微观车辆运行轨迹与交织区宏观交通流运行特征结合的模型参数标定有助于更为贴切的仿真城市快速路交织区中各个车辆的具体驾驶行为，从微观角度还原城市快速路交织区交通流宏观运行特征。

主权项：1.一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获得城市快速路交织区的道路基本信息；步骤2、提取城市快速路交织区的微观车辆运行轨迹，并计算城市快速路交织区的宏观交通流运行特征；步骤3、根据步骤1得到的道路基本信息和步骤2的微观车辆运行轨迹，构建城市快速路交织区的交通流微观仿真模型；步骤4、基于步骤2提取的微观车辆运行轨迹初步标定交通流微观仿真模型的参数；步骤5、基于步骤2计算得到的宏观交通流运行特征调整步骤4中初步标定的交通流微观仿真模型的参数；步骤3中的交通流微观仿真模型包括车辆生成模块、车辆行驶模块、道路模块与统计模块；其中，车辆生成模块是根据步骤2中所得到的微观车辆运行轨迹构建的；车辆生成模块用于在交织区上游的车辆的初始位置x0处产生具有各自车辆属性的车辆并将其输入至车辆行驶模块；其中，微观车辆运行轨迹是指每一帧车辆所在的车道编号n、位置x、速度v和加速度a；车辆属性是根据微观车辆运行轨迹中各个车辆的现实情况确定的，车辆属性包括车辆编号id、是否为头车、车长、车辆类型、车辆目的地、车辆输入至车辆行驶模块的帧数frame，x0及初始速度v0，车辆目的地分为主路与次路；车辆行驶模块，用于根据各车道头车运行轨迹、跟驰模型、换道模型与车辆相对位置更新模型对车辆行驶模块内车辆进行n、x、v和a的更新，并删去已驶离交织区的车辆；换道模型包括自由换道模型和强制换道模型，在不同仿真区域上，车辆根据所在路段是否与目的地一致应用自由换道模型与强制换道模型；车辆相对位置更新模型负责更新车辆前车、后车、邻近车道的前车与后车的id；道路模块是根据步骤1中所得到的道路基本信息构建的，道路模块用于将城市快速路交织区在物理上进行划分为多个仿真区域，仿真区域包括主路交织区上游路段、次路交织区上游路段、交织区主路、交织区次路、主路交织区下游路段和次路交织区下游路段；各仿真区域属性包括仿真区域编号N，路段长度，车道数量，第N个仿真区域中第n个车道内的车辆编号集合CNn＝{id1，id2…idp…},p为大于等于1的整数，其中idp为第N个仿真区域中第n个车道内的第p辆车的车辆编号；统计模块用于计算交织区仿真指标，统计仿真结果，仿真指标包括车辆仿真轨迹、交织区内平均车速T1、车辆平均通过时间T2和各路段交通量T3；步骤4中交通流微观仿真模型的参数包括跟驰模型的初步参数、自由换道模型与强制换道模型的初步参数；具体如下：步骤4中根据在步骤2中收集的车辆运行轨迹，按照道路模块中的路段区分各路段车辆；筛选各路段上垂直车道线方向速度和加速度均为0时车辆行驶的数据作为车辆跟驰行为的数据；设置跟驰模型参数取值范围，利用启发式算法，以最小化跟驰模型得出的加速度与a的绝对误差为目标， 迭代完成跟驰模型的初步参数标定；根据步骤2中得到车辆运行轨迹，区分车辆运行轨迹中的换道行为属于强制换道或自由换道，按时间顺序排列各个车辆的行驶轨迹，将车道信息发生变化前最后一帧F1看作为整个实际换道过程的中间时刻，视F1前帧开始换道行为，t为城市交织区内车辆平均换道帧数,车辆开始换道帧数F2的数据标记为换道，F2前m帧数据标记为未换道；应用完成了换道标记的数据，确定各待标定换道模型的参数，以最大化换道模型得出的换道次数与实际换道次数nc的比值为目标，完成自由换道模型与强制换道模型的初步参数标定； 在步骤5中,根据步骤2中收集的车辆运行轨迹数据，统计获得描述整个城市快速路交织区交通流运行状况的宏观指标Ti，i＝1，2，3，...，Ti包括交织区内平均车速T1、车辆平均通过时间T2和各路段交通量T3；将跟驰模型与换道模型的参数作为待调整参数，设置调整参数取值范围，利用启发式算法，以最小化仿真得出的宏观指标相对误差和为目标： 迭代获得交通流微观仿真模型的参数调整结果。

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权利要求：

百度查询： 东南大学 一种城市快速路交织区微观交通仿真系统标定方法及装置

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