基于车辆轨迹数据估计信号交叉路口的饱和流量制造技术

本申请的实施例提供了基于车辆轨迹数据估计信号交叉路口的饱和流量的系统和方法。该系统可以包括：至少一个存储设备被配置用于存储指令，并且至少一个处理器被配置用于执行所述指令以执行操作。所述操作可以包括通过通信接口接收与交叉路口相关的至少两个车辆运动的轨迹数据。所述操作还可以包括基于所述轨迹数据确定所述交叉路口的周期长度。所述操作还可以包括基于所述周期长度确定所述车辆运动的时间‑距离关系。另外，所述操作可以包括基于所述时间‑距离关系检测车流波。此外，所述操作可以包括基于所述车流波确定所述交叉路口的饱和流量。

Estimation of saturated flow at signalized intersections based on vehicle trajectory data

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于车辆轨迹数据估计信号交叉路口的饱和流量
本申请涉及交叉路口处的交通控制，更具体地，涉及使用车辆轨迹数据估计信号交叉路口的饱和流量的系统和方法。
技术介绍
在交通控制中，饱和流量是评估交叉路口容量或效率的重要道路交通性能指标。饱和流量与在交通流中通过交叉路口的车辆数量有关，并广泛用于信号交叉路口的控制和设计中。传统上，基于交叉路口调查来估计饱和流量，包括观察实际或记录的交通流量并手动计算车辆数量。这种传统方法效率低且耗时。本申请的实施例通过利用车辆轨迹数据来改进传统方法，该车辆轨迹数据传统上不用于饱和流量估计。由于基于app的叫车和共享服务的激增，车辆轨迹数据已经成为一个可行的信息源，其中可以基于例如车辆定位信息和地图信息来收集车辆轨迹数据。利用车辆轨迹数据进行饱和流量估计，为分析交通数据提供了一种有效且可扩展的新方法。
技术实现思路
本申请的实施例提供了一种用于分析交通数据的系统。该系统可以包括至少一个存储设备，用于存储指令。该系统还可以包括至少一个处理器，用于执行指令以执行操作。所述操作可以包括通过通信接口接收与交叉路口相关的至少两个车辆运动的轨迹数据。所述操作还可以包括基于所述轨迹数据确定所述交叉路口的周期长度。所述操作还可以包括基于所述周期长度确定所述车辆运动的时间-距离关系。另外，所述操作可以包括基于所述时间-距离关系检测车流波。此外，所述操作可以包括基于所述车流波确定所述交叉路口的饱和流量。本申请的实施例还提供了一种用于分析交通数据的方法。该方法可以包括接收与交叉路口相关的至少两个车辆运动的轨迹数据。该方法还可以包括基于所述轨迹数据确定所述交叉路口的周期长度。该方法还可以包括基于所述周期长度确定所述车辆运动的时间-距离关系。另外，该方法可以包括基于所述时间-距离关系检测车流波。此外，该方法可以包括基于所述车流波确定所述交叉路口的饱和流量。本申请的实施例还提供了一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有指令，当由至少一个处理器执行时，所述指令使至少一个处理器执行用于分析业务数据的方法。所述方法可以包括接收与交叉路口相关的至少两个车辆运动的轨迹数据。该方法还可以包括基于所述轨迹数据确定所述交叉路口的周期长度。该方法还可以包括基于所述周期长度确定所述车辆运动的时间-距离关系。另外，该方法可以包括基于所述时间-距离关系检测车流波。此外，该方法可以包括基于所述车流波确定交叉路口的饱和流量。应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并不是对要求保护的本专利技术的限制。附图说明图1示出了根据本申请的实施例的交叉路口交通的示例性场景图。图2示出了根据本申请的实施例的配备有轨迹感测系统的示例性车辆的示意图。图3示出了根据本申请的实施例的用于分析交通数据的示例性系统的框图。图4示出了根据本申请的实施例的用于分析交通数据的示例性方法的流程图。图5示出了根据本申请的实施例的用于检测车流波的示例性方法的流程图。图6示出了根据本申请的实施例的运动变化点和候选车流波线之间的距离的示例性分布图。图7-10示出了根据本申请的实施例的基于T-S图的示例性车流波检测方法的流程图。图11-12示出了了根据本申请的实施方案计算饱和流量的示例性方法的流程图。图13示出了根据本申请的实施例的基于GPS数据的运动的示例性地图。图14示出了根据本申请的实施例的运动的示例性轨迹。图15示出了根据本申请的实施例的示出了在多个交叉路口处的饱和流量估计的示例性地图。具体实施方式现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。本申请的实施例提供了使用轨迹数据估计交叉路口的饱和流量的系统和方法。交叉路口可能具有固定的信号定时。基于轨迹数据，可估计周期长度。然后，可以将轨迹数据投影到周期长度以获得周期中的时间并生成车辆运动的时间-距离图(T-S图)。假设车辆由信号灯控制，可以在所述T-S图中检测车流波。有效检测到的车流波可以提供包括车流波速度、制动杆的位置和绿灯启动时间的信息。结合车流波速度、出发速度和堵塞密度(假设为常数)，可以确定饱和流量的值，其反映了交叉路口处的车辆运动能力。在交通控制中，饱和流量可用于量化交叉路口的容量，以快速识别低效的交叉路口。图1示出了描绘交叉路口处的交通状况的示例性场景。如图1所示，多个车辆可以沿着交叉道路102和103行进，并且可以由交叉路口104处的信号灯106控制。交叉路口104可以包括在每个方向上的制动杆108，其可以用作车辆停止、等待绿灯的地标。诸如车辆110的一些车辆可以配备有轨迹感测系统112，其可以获取包括与车辆110的运动有关的位置和时间信息的轨迹数据。轨迹数据可以被发送到服务器130。在另一示例中，诸如车辆120的车辆司机可以使用终端设备122(例如，移动电话)来运行能够收集轨迹数据的移动程序。例如，司机可以使用终端设备122来运行叫车或共享运输应用程序，其可以包括能够获取车辆120的位置、时间、速度和/或姿态信息的软件模块。终端设备122可以与服务器130通信以将轨迹数据发送到服务器130。应注意，尽管图1中所示的交叉路口104是两条道路之间的交叉路口，其中交通信号灯位于中心，但这种简化仅是示例性的并且仅用于说明目的。本文披露的实施例适用于具有任何合适的交通灯配置的任何形式的交叉路口。图2示出了根据本申请的实施例的具有轨迹感测系统112的示例性车辆110的示意图。车辆110可以是电动车辆、燃料电池车辆、混合动力车辆或传统的内燃机车辆。车辆110可具有车身116和至少一个车轮118。车身116可以是任何车身类型，例如运动车辆、轿跑车、轿车、皮卡车、旅行车、运动型多功能车(SUV)、小型货车或改装车。在一些实施例中，车辆110可包括一对前轮和一对后轮，如图2所示。然而，车辆110可具有更多或更少的车轮或等效结构，使车辆110能够四处运动。车辆110可以被配置为全轮驱动(AWD)、前轮驱动(FWR)或后轮驱动(RWD)。在一些实施例中，车辆110可以被配置为由占用该车辆的操作员操作、远程控制和/或自主控制。如图2所示，车辆110可配备有轨迹感测系统112。在一些实施例中，轨迹感测系统112可以安装或连接到车身116的外部。在一些实施例中，轨迹感测系统112可以配备在车身116内部，如图2所示。在一些实施例中，轨迹感测系统112可包括其配备在车身116外部的部件的一部分和配备在车身116内部的部件的一部分。可以预期，轨迹感测系统112可以配备在车辆110上的方式不受图2所示的示例的限制，并且可以根据轨迹感测系统112和/或车辆110中包括的传感器的类型来修改，以实现期望的感测性能。在一些实施例中，轨迹感测系统112可以被配置为在车辆110沿着路径行进时捕获实时数据。例如，轨迹感测系统112可以包括导航单元，例如GPS接收器和/或一个或以上IMU传感器。GP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分析交通数据的系统，包括：/n至少一个存储设备，用于存储指令；以及/n至少一个处理器，用于执行所述指令以执行操作，所述操作包括：/n通过通信接口接收与交叉路口相关的至少两个车辆运动的轨迹数据；/n基于所述轨迹数据确定所述交叉路口的周期长度；/n基于所述周期长度确定所述车辆运动的时间-距离关系；/n基于所述时间-距离关系检测车流波；以及/n基于所述车流波确定所述交叉路口的饱和流量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于分析交通数据的系统，包括：
至少一个存储设备，用于存储指令；以及
至少一个处理器，用于执行所述指令以执行操作，所述操作包括：
通过通信接口接收与交叉路口相关的至少两个车辆运动的轨迹数据；
基于所述轨迹数据确定所述交叉路口的周期长度；
基于所述周期长度确定所述车辆运动的时间-距离关系；
基于所述时间-距离关系检测车流波；以及
基于所述车流波确定所述交叉路口的饱和流量。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
将所述轨迹数据投影至所述周期长度的估计中，以获取表示通过所述交叉路口的预设地标的时间点的时间变量；以及
通过最小化所述至少两个车辆运动的所述时间变量的变化来确定所述周期长度。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
根据所述确定周期长度将所述轨迹数据投影到周期来确定所述时间-距离关系。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
基于所述时间-距离关系选择运动变化点。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述运动变化点包括停止转移点。


6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
通过最大化每个候选车流波线的多个相邻运动变化点来确定一系列候选车流波线。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
确定所述运动变化点与所述一系列候选车流波线之间的距离；
基于所述距离的分布确定车流波区域；以及
选择落在所述车流波区域内的所述运动变化点的子集作为车流波点。


8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
通过使用线性回归方法将所述车流波线拟合到所述车流波点来检测所述车流波。


9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
基于所述车流波点的垂直方差或所述车流波点与所述运动变化点的比率中的至少一个来验证所述车流波。


10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作包括：
基于所述检测到的车流波确定车流波速度和制动杆的位置；
基于所述制动杆的位置确定出发速度；以及
基于所述车流波速度和所述出发速度确定所述饱和流量。


11.一种用于分析交通数据的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑剑峰，刘向宏，
申请(专利权)人：北京嘀嘀无限科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11