本文關(guān)鍵詞：基于模糊綜合評(píng)判的道路交通狀態(tài)分析模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

　　摘要:結(jié)合交通流本身的特點(diǎn),選擇對(duì)交通狀態(tài)變化反應(yīng)靈敏,容易獲取,且準(zhǔn)確率較高的參數(shù)作為判別道路交通狀態(tài)的指標(biāo)。綜合考慮各種情況,選取交叉口進(jìn)口道最大相位飽和度、進(jìn)口道平均最大排隊(duì)長度比和路段平均車速為特征參數(shù),設(shè)計(jì)了一種基于模糊綜合評(píng)判的道路交通狀態(tài)分析模型,并用VISSM4.20對(duì)以上方法進(jìn)行了模擬驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,單個(gè)的特征參數(shù)得到的交通狀態(tài)判別結(jié)果波動(dòng)性較大,準(zhǔn)確性不足。通過將其進(jìn)行模糊綜合評(píng)判后,判別結(jié)果有了較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度,所提出的算法能夠提高交通狀態(tài)實(shí)時(shí)判別的效果。

　　關(guān)鍵詞:交通工程;交通狀態(tài)分析模型;模糊綜合評(píng)判;飽和度;排隊(duì)長度比;平均車速

　　0、引言

　　近年來,交通擁擠成為困擾世界各大城市的主要社會(huì)問題之一,嚴(yán)重影響了城市的可持續(xù)發(fā)展和人們的日常工作與生活,如何緩解擁擠已成為世界各國共同關(guān)注的焦點(diǎn)和亟需解決的重要問題。及時(shí)、可靠的交通狀態(tài)信息,對(duì)于制定合理有效的交通擁擠疏導(dǎo)策略,避免因局部交通擁擠而引起全路網(wǎng)的交通癱瘓具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論研究價(jià)值。

　　隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展與完善,各種新技術(shù)、新方法不斷出現(xiàn),這些理論和技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,為創(chuàng)建新型的交通狀態(tài)判別算法提供了新思路和新途徑。近年來,許多專家將模糊數(shù)學(xué)的方法應(yīng)用于交通領(lǐng)域,并取得了較豐富的研究成果,交通狀態(tài)的判別問題也屬于模式本身界線不確定的問題。本文根據(jù)交通管理需要將道路交通狀態(tài)劃分為3種交通狀態(tài):暢通、一般擁擠及嚴(yán)重?fù)頂D狀態(tài)。但由于3種狀態(tài)之間沒有明確的界限。因此,采用傳統(tǒng)的判別方法不能很好的適應(yīng),所以本文采用模糊綜合判別的方法來判定道路的交通狀態(tài)。

　　1、交通狀態(tài)特征參數(shù)分析

　　模糊綜合評(píng)判的參數(shù)提取是進(jìn)行交通狀態(tài)判別的基礎(chǔ)。對(duì)在道路交通狀態(tài)的判別時(shí),有多個(gè)交通參數(shù)可供選擇:交叉口飽和度、路口各進(jìn)口道流量、路口各進(jìn)口道排隊(duì)長度、路口平均延誤、路口服務(wù)水平、道路占有率、路段平均形成時(shí)間、路段平均行程速度等等。在本論文中,結(jié)合交通流本身的特點(diǎn),選擇那些對(duì)交通狀態(tài)變化反應(yīng)靈敏,容易獲取,且準(zhǔn)確率較高的參數(shù)作為判別道路交通狀態(tài)的指標(biāo)。綜合考慮各種情況,選擇交叉口進(jìn)口道最大相位飽和度、進(jìn)口道平均最大排隊(duì)長度比(即交叉口進(jìn)口道排隊(duì)長度與該路段長度之比)和路段平均車速作為進(jìn)行道路交通狀態(tài)綜合評(píng)判的特征量。

　　1.1交叉口進(jìn)口道最大相位飽和度

　　飽和度是反映交叉口通行供求關(guān)系的參數(shù)。

　　飽和度分為相位飽和度和交叉口的總飽和度。相位飽和度是一個(gè)信號(hào)相位的實(shí)際流率qi與通行能力Qi的比值,也等于流量比yi與綠信比ui的比值,用xi表示。xi=qiQi=qiSi(gi/C)=qiCSigi=yiui。交叉口的總飽和度是指飽和程度最高的相位所達(dá)到的飽和度值,而并非各相位飽和度之和。交叉口進(jìn)口道最大相位飽和度(以下簡稱交叉口飽和度),顧名思義即屬于該進(jìn)口道相位的飽和度的最大值,即X=max(x1,x2,…,xn),式中,x1,x2,…,xn為交叉口屬于該進(jìn)口道相位的飽和度;n為屬于該進(jìn)口道相位總數(shù)。

　　1.2進(jìn)口道平均最大排隊(duì)長度比

　　信號(hào)交叉口的進(jìn)口道車輛排隊(duì)長度與延誤一樣,能反映交叉口處車流運(yùn)行情況,它對(duì)評(píng)價(jià)交叉口的運(yùn)行狀況、衡量交通擁擠的嚴(yán)重程度、現(xiàn)有信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)等都有重要意義。信號(hào)交叉口的進(jìn)口道車輛排隊(duì)長度更加直觀地反映常發(fā)性擁擠的擴(kuò)散范圍,為了更能體現(xiàn)道路擁擠程度,本文采用排隊(duì)長度比來做評(píng)價(jià)指標(biāo)。

　　為了計(jì)算進(jìn)口道的最大排隊(duì)長度,首先要獲得單車道的最大排隊(duì)長度,估計(jì)模型公式如下:Qi=qir+Di-1,Di-1=Di-2+qi-1-Ci-1,Di-2+qi-1>Ci-1,0,Di-2+qi-1≤Ci-1,式中,Qi是第i周期的最大排隊(duì)長度;qi是第i周期的平均到達(dá)率;r是有效紅燈時(shí)長;Di-1是第i-1周期滯留的排隊(duì)車輛數(shù);qi-1是第i-1周期的車輛到達(dá)流量;Ci-1是第i-1周期的車輛釋放流量。

　　由此可以得到進(jìn)口道的最大排隊(duì)長度,估計(jì)模型為:Qimax=max(Qi,1,Qi,2,Qi,3,…,Qi,n),式中,Qimax為第i周期進(jìn)口道最大排隊(duì)長度,Qi,1…Qi,n為第i周期1～n車道的最大排隊(duì)長度。

　　由此得到進(jìn)口道平均最大排隊(duì)長度比(以下簡稱排隊(duì)長度比):Limax=l·QimaxLn,式中,Ln為該交叉口與上游交叉口間路段長度;l為排隊(duì)車流中平均每輛車所占據(jù)的道路空間長度,一般取l=5m。

　　1.3路段平均車速

　　一般而言,行車密度不大,行車道不被其他交通工具侵占的前提下,車輛行駛速度不受其他因素影響,這樣的交通條件應(yīng)該說是良好的;但是當(dāng)交通量逐漸增大,行車密度也會(huì)隨之增大,行車速度便會(huì)下降,當(dāng)交通量增加到某一限度時(shí),道路逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài),開始出現(xiàn)擁擠現(xiàn)象;此時(shí),交通量若繼續(xù)增加,道路就會(huì)經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重?fù)頂D現(xiàn)象。車速的變化特性是反映交通流特性的一個(gè)重要方面,它能說明車速在人、車、路和環(huán)境等因素影響和交通流作用下所產(chǎn)生的變化,根據(jù)城市道路擁擠度評(píng)價(jià)指標(biāo),車速對(duì)城市交通擁擠影響很大。

　　為了識(shí)別交通狀態(tài),本文采用由GPS浮動(dòng)車采集數(shù)據(jù)處理得到的路段平均車速作為判別參數(shù)。路段平均速度公式為:V=TLn,式中,T為浮動(dòng)車進(jìn)出路段平均行程時(shí)間;Ln為路段長度。

　　2、基于模糊綜合評(píng)判的交通狀態(tài)判別算法

　　2.1模糊綜合評(píng)判法的基本原理

  本文關(guān)鍵詞：基于模糊綜合評(píng)判的道路交通狀態(tài)分析模型，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。