基于交通場面雷達的交通事件的持續(xù)時間計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于城市快速路交通管理技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于交通場面雷達的交 通事件的持續(xù)時間計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 快速路在城市道理系統(tǒng)中承擔著將近50%的交通負擔，具有速度快、封閉式、交通 波傳播路徑單一的特點，因此快速路上一旦發(fā)生交通事件，將會導致某一段快速路甚至整 條快速路進入擁堵?lián)砗蹱顟B(tài)，進而使得整個城市交通處于擁痕狀態(tài)。由于快速路是封閉式 的，當交通事件發(fā)生后，會產(chǎn)生集結(jié)波向上游路段蔓延，使得車輛排隊不斷延伸，波及上游 的其他入口應(yīng)道，嚴重會影響相關(guān)道路交通狀態(tài)，從而使得城市道路擁堵加劇。
[0003] 城市道路的交通信息采集是城市動態(tài)交通管理的基礎(chǔ)。目前，常用的檢測設(shè)備有 視頻檢測、微波檢測、線圈檢測、地磁檢測，但是在實際應(yīng)用該些檢測手段都存在各式各樣 的弊端。如視頻檢測受光線的干擾較大、微波檢測響應(yīng)時間較長、線圈檢測會破壞路面、地 磁檢測受無線通信的影響經(jīng)常數(shù)據(jù)丟失等。此外的，對于當前的城市交通的發(fā)展方向而言， 單純?nèi)缟鲜龅呐袛嗟缆肥欠裉幱趽矶聽顟B(tài)也已經(jīng)不能滿足交通管理的需求，更需求的是能 夠解決當前的道路擁堵問題。該就需要能有一套便捷高效的道路擁堵時間判定系統(tǒng)，能夠 使得在交通事件發(fā)生時，能夠迅速獲知當前交通事件已經(jīng)甚至還需持續(xù)多長時間，W便于 交通管理者合理界定當前擁堵道路的交通分流位置，從而達到避免發(fā)生二次事故和擁堵， 減少事故的影響和行車延誤的目的，W提高交通管理者事件處置的決策水平和智能化水 平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種更為高效快捷的基于交通場 面雷達的交通事件的持續(xù)時間計算方法，其能夠使得在交通事件發(fā)生時，能夠迅速獲知當 前交通事件持續(xù)時間，W便于交通管理者合理界定當前擁堵道路的交通分流位置，從而達 到避免發(fā)生二次事故和擁堵，減少事故的影響和行車延誤的目的，W提高交通管理者事件 處置的決策水平和智能化水平。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了W下技術(shù)方案：
[0006] 一種基于交通場面雷達的交通事件的持續(xù)時間計算方法，包括W下步驟：
[0007] 1)在快速路待測區(qū)域安裝交通場面雷達，并調(diào)試及設(shè)定檢測范圍；
[000引 2)在快速路待測區(qū)域上W連續(xù)均等的時間間隔來劃分區(qū)間，利用該交通場面雷達 采集快速路待測區(qū)域內(nèi)所有移動車輛在連續(xù)的各個區(qū)間內(nèi)的分方向速度數(shù)據(jù)，該分方向速 度數(shù)據(jù)包括單個移動車輛沿平行車道方向的行駛速度和垂直車道方向的行駛速度；
[0009] 3)計算該待測區(qū)域處一個區(qū)間內(nèi)單個移動車輛的行駛速度，進而獲得該區(qū)間內(nèi)所 有移動車輛的平均行駛速度；
[0010] 4)根據(jù)上述區(qū)間內(nèi)所有移動車輛的平均行駛速度，判斷該區(qū)間內(nèi)的車輛平均行駛 速度是否低于快速路車輛最低行駛速度闊值；如果是，則判斷該時間間隔所處區(qū)間內(nèi)發(fā)生 交通事件，轉(zhuǎn)向步驟5);如果不是，則重復步驟3);
[0011] 5)、根據(jù)交通事件發(fā)生時，該交通事件所處區(qū)間之后的各區(qū)間內(nèi)所有移動車輛的 平均行駛速度，判斷其平均行駛速度是否高于快速路車輛正常行駛速度闊值；如果不是，貝U 持續(xù)該步驟；如果是，進入步驟6);
[0012] 6)、計算該高于正常行駛速度闊值所處區(qū)間之前一個區(qū)間至最早發(fā)生交通事件所 處區(qū)間的時間間隔總和，獲得該交通事件的持續(xù)時間，并進入步驟7);
[0013] 7)、W交通事件引起的車輛排隊長度、未發(fā)生交通事件時該交通事件所處區(qū)間的 平均行駛速度W及交通事件持續(xù)時間，獲得該交通事件所影響的快速路待測區(qū)域的長度， 確定交通事件的影響范圍。
[0014] 所述步驟。中，
[001引記tl時刻時編號為i檢測車輛的相對位置數(shù)據(jù)為化1,1，Yu, 1);
[0016] 記t2時刻時編號為i檢測車輛的相對位置數(shù)據(jù)為化2,1，Yt2,i);
[0017] 依次類推，并W每兩個相鄰時刻的間隔為50ms;
[0018] 且步驟3)中，計算由tl時刻和t2時刻的時間間隔所構(gòu)成的第一個區(qū)間內(nèi)單個移 動車輛的行駛速度計算方法如下，之后各區(qū)間計算同理：
[0019]
[0020] 其中；是編號為i檢測車輛的tl時刻和t2時刻的間隔內(nèi)行駛速度，單位：km/ h；
[0021] 由tl時刻和t2時刻的時間間隔所構(gòu)成的第一個區(qū)間內(nèi)路段的平均行駛速度計算 公式如下，之后各區(qū)間計算同理：
[0022]
[0023]其中；
[0024] 是編號為i檢測車輛的tl時刻和t2時刻的間隔內(nèi)行駛速度；
[0025] n是檢測區(qū)域的tl時刻和t2時刻的間隔內(nèi)所有的檢測車輛總數(shù)。
[0026] 所述步驟4)中，所述快速路車輛最低行駛速度闊值為Vmi。，若VW<Vmi。，則判別該區(qū) 域發(fā)生交通事件。
[0027] 所述步驟5)中，所述的計算交通事件的持續(xù)時間包括W下步驟：
[002引 a)、依次計算交通事件發(fā)生后檢測區(qū)域后續(xù)時間間隔內(nèi)所有車輛的平均行駛速度 V3-2, . 11V(州
[0029]b)、依次判斷交通事件發(fā)生后檢測區(qū)域后續(xù)時間間隔內(nèi)平均行駛速度V3-2， V4氣...yu+ih'是否大于設(shè)定快速路車輛正常行駛速度闊值Vm;
[0030] C)、若vU4h〉Vm，則該交通事件的持續(xù)時間T計算公式為；
[0031] T= (j-l)*5(V(1000*3600)
[003引其中，T單位；h。
[0033] 本發(fā)明的主要優(yōu)點在于；本發(fā)明充分的利用了交通場面雷達響應(yīng)、精度高的特點， W其發(fā)出的寬波束來覆蓋所有車道，結(jié)合交通流基礎(chǔ)理論，在獲取交通事件影響范圍的基 礎(chǔ)上實現(xiàn)交通事件的持續(xù)時間界定。通過上述操作方式，交通管理者在交通事件發(fā)生時， 能夠迅速獲知當前交通事件的持續(xù)時間，W快速而合理的界定當前擁堵道路的交通分流位 置，從而達到避免發(fā)生二次事故和擁堵，減少事故的影響和行車延誤的目的，W提高交通管 理者事件處置的決策水平和智能化水平。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明的方法流程簡圖；
[0035] 圖2為交通場面雷達的坐標系統(tǒng)建立示意圖；
[0036] 圖3為計算各區(qū)間處所有移動車輛的平均行駛速度的時間軸劃分圖；
[0037] 圖4為交通事件下交通組織時的各作用點選擇位置示意圖。
【具體實施方式】
[003引為便于理解，此處結(jié)合圖1-4對本發(fā)明的具體實施過程作W下進一步描述：
[0039] 該基于交通場面雷達的交通事件的持續(xù)時間計算方法，如圖1-2所示，其方法包 括下列步驟：
[0040]1)、在快速路待測區(qū)域安裝交通場面雷達，并調(diào)試及設(shè)定檢測范圍；
[0041]2)、利用交通場面雷達獲取檢測區(qū)域內(nèi)移動車輛的分方向速度數(shù)據(jù)；
[0042]3)、計算檢測區(qū)域一個時間間隔內(nèi)單個移動車輛的行駛速度；
[0043]4)、計算檢測區(qū)域一個時間間隔內(nèi)路段的平均行駛速度；
[0044]5)、采用闊值法判別交通事件；
[0045]6)、計算交通事件的持續(xù)時間。
[0046] 交通場面雷達是用寬波束來覆蓋所有車道，通過測距、測角、和獨有的多目標跟蹤 技術(shù)來精確定位車輛，W實現(xiàn)目標精確定位，誤差不超過0. 25米，精度高，響應(yīng)時間短，檢 測區(qū)域最大范圍為240米。
[0047] 檢測區(qū)域內(nèi)移動車輛的分方向的速度數(shù)據(jù)，為了便于【具體實施方式】的描述，對參 數(shù)為如下標記：
[0048]記tl時刻時編號為i檢測車輛的相對位置數(shù)據(jù)為化1,1，Yu, 1);
[0049] 記t2時刻時編號為i檢測車輛的相對位置數(shù)據(jù)為化2，。Yt2，i);
[0050] 依次類推，并W每兩個相鄰時刻的間隔為50ms。
[0051] 步驟3)中，計算由tl時刻和t2時刻的時間間隔所構(gòu)成的第一個區(qū)間內(nèi)單個移動 車輛的行駛速度計算方法如下，之后各區(qū)間計算同理：
[0化2]
[005引其中；是編號為i檢測車輛的tl時刻和t2時刻的間隔內(nèi)行駛速度，單位：km/h；
[0054] 由tl時刻和t2時刻的時間間隔所構(gòu)成的第一個區(qū)間內(nèi)路段的平均行駛速度計算 公式如下，之后各區(qū)間計算同理：
[0 化 5]
[0056]其中；
[0057] 是編號為i檢測車輛的tl時刻和t2時刻的間隔內(nèi)行駛速度；
[005引 n是檢測區(qū)域的tl時刻和t2時刻的間隔內(nèi)所有的檢測車輛總數(shù)。
[0059] 作為供車輛高速行駛的快速路，此處WlOkm/h作為快車道的設(shè)定最低行駛速度 最為客觀，一旦vw<l〇km/h，則通過闊值法判別該區(qū)域發(fā)生交通事件。
[0060] 計算交通事件的持續(xù)時間包括W下步驟。
[0061] a、依次計算交通事件發(fā)生后檢測區(qū)域后續(xù)時間間隔內(nèi)平均行駛速度V3-2, yu+ih。如圖3所示，區(qū)間所示的X標記處為交通事件發(fā)生處。
[0062]b、依次判斷交通事件發(fā)生后檢測區(qū)域后續(xù)時間間隔內(nèi)平均行駛速度V3-2, yUW-j'是否大于設(shè)定的正常速度值45km/h。
[0063] C、若vU+ih〉45km/h，則該交通事件的持續(xù)時間T(單位；小時）計算公式為；
[0064] T= (j-l)*5(V(1000*3600)
[00化]在上述路況處理前提下，即可進行交通事件下影響范圍及交通組織工作。
[0066] 計算交通事件的影響范圍，由于快速路是封閉式的，在此用影響區(qū)域的長度L來 描述交通事件的影響范圍。公式如下：
[0067] L二Lg+V*T
[0068]其中；
[0069] 戸^未發(fā)生交通事件時該路段的平均行駛速度，該個是統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過對交通場面 雷達檢測的速度的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到。
[0070]T;交通事件的持續(xù)時間。
[0071] L。;由于交通事件引起的排隊長度。該排隊長度數(shù)據(jù)交通場面雷達可直接檢測到 的，但是其檢測范圍只有240m，若超出該個范圍則需要通過下面公式計算。
[0072] L。排隊長度的計算公式：
[0073]
[0074] 其中，T是交通事件持續(xù)時間；Q是發(fā)生交通事件前路段多車道斷