【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及城市交通控制领域，具体涉及一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法。
技术介绍
1、随着机动车交通需求的快速增长，大城市的交通拥堵态势日益恶化。准确、全面、实时的交通流检测数据是进行交通流理论研究、交叉口信号控制优化的基础。近年来随着图像识别、感应控制、信息传输和存储等技术日益完善，自动车牌识别系统(automaticlicense plate recognition system,alpr)已日趋成熟，相比其它检测方式，alpr获取的车牌识别数据具有连续性强、识别率高、样本量大、覆盖面广、稳定性高及时间延续性强等优势。随着大城市智能交通系统建设的不断完善与深入，alpr的覆盖率持续提升，在部分城市已经实现了对全部干道信号控制交叉口的覆盖，具备了利用车牌数据提取交通状态参数和优化信号配时方案的基础条件。
2、在道路交通控制领域，控制延误是评价信号控制以及交叉口服务水平的重要指标，它等于车辆实际行程时间减去该时间段的不停车通过时间。现有技术中，一般在到达率恒定、不考虑车辆加减速延误等情况下，来建立信号交叉口的车辆控制延误模式。但是在实际应用中，城市道路上行驶的车辆受交叉口信号控制影响，各周期内车辆到达率难以保持恒定不变，因此，现有的车辆控制延误模式的准确率较低，对控制延误的分析仅停留在理论阶段。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，以解决现有技术中对道路交通控制延误的分析大都停留在理论阶段、难以实际运用的问题，提高控制延
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，包括以下步骤：
4、s1、采集在指定流向下、在指定信号周期内、通过指定信号交叉口的车辆的车牌数据，提取每辆车辆的到达时刻、离开时刻；
5、s2、基于所述到达时刻、离开时刻，确定每辆车辆在通过指定信号交叉口时的单车周期行程时间；
6、s3、计算周期不停车通过时间；
7、s4、基于单车周期行程时间与周期不停车通过时间，计算每辆车辆的周期单车控制延误；
8、s5、对所有的周期单车控制延误取均值，得到周期车均控制延误。
9、针对现有技术中对道路交通控制延误的分析大都停留在理论阶段、难以实际运用的问题，究其原因主要在于现有技术在估计车辆控制延误时的准确率过低。为此，本申请提出一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，该方法基于alpr技术实现，首先采集在指定流向下、在指定信号周期内、通过指定信号交叉口的车辆的车牌数据，提取每辆车辆的到达时刻、离开时刻；其中，指定流向是指在交叉口处待估计控制延误的车辆流动方向，指定信号周期是指待估计控制延误的交叉口的控制信号灯的运行周期；其中的到达时刻是指车辆进入交叉口入口道且被alpr捕获的时刻，其中的离开时刻是指车辆驶离交叉口出口道且被alpr捕获的时刻。在有了各车辆的到达时刻、离开时刻后，即可计算每辆车辆在通过指定信号交叉口时的单车周期行程时间。之后，再计算周期不停车通过时间，用单车周期行程时间减去周期不停车通过时间，即可得到每辆车辆的周期单车控制延误，进而得到该周期内的周期车均控制延误。
10、可以看出，本申请基于车牌识别技术，可实现对信号交叉口的道路交通控制延误的准确估计，并且可实现对信号交叉口周期级的信号控制延误估计，进而有利于将控制延误的计算实际运用至道路交通的管理和分析中，如精确判断交通状态发生突变的时间段；此外，通过本申请将控制延误分析细化至信号周期后，有利于及时捕捉交叉口运行状态突变，及时回溯分析拥堵原因，实施缓堵策略。
11、进一步的，步骤s1中的所述车牌数据，包括自指定车道进入信号交叉口的所有车辆的车牌数据，和自指定车道驶离信号交叉口的所有车辆的车牌数据。
12、其中，指定车道可以是一根或多根同向的车道。
13、进一步的，步骤s2具体包括：
14、s21、匹配自指定车道进入信号交叉口和自指定车道驶离信号交叉口的车牌数据；
15、s22、基于匹配结果将车辆分为如下类别：成功匹配车辆、入口信息缺失车辆、出口信息缺失车辆；
16、s23、基于分类结果，剔除出口信息缺失车辆的数据，分别计算成功匹配车辆、入口信息缺失车辆的单车周期行程时间。
17、本方案进一步细化了确定单车周期行程时间的方法。其中将单周期内的车牌数据分为进出口匹配成功数据集和未匹配成功数据集，未匹配成功数据集中可以分为入口信息缺失车辆、出口信息缺失车辆两种类型。对于出口信息缺失车辆的数据，可能存在识别误差或车辆临时改变走向，因此于计算指定流向的控制延误无意义，可直接剔除。对于算成功匹配车辆、入口信息缺失车辆这两类，再分别计算各自的单车周期行程时间。
18、进一步的，通过如下方法计算所述成功匹配车辆的单车周期行程时间：
19、s2311、对指定信号周期内，所有成功匹配车辆进入和驶离信号交叉口的次序分别进行排序；
20、s2312、对比进入和驶离时的排序结果，确定超车车辆和被超车车辆；
21、s2313、以所有成功匹配车辆驶离信号交叉口的次序为准，将超车车辆与被超车车辆的进入次序和到达时刻进行交换，得到修正后的进入次序和到达时刻；
22、s2314、基于各成功匹配车辆的离开时刻，与修正后的到达时刻，计算各成功匹配车辆的单车周期行程时间。
23、在实际应用中，城市道路上常有超车行为发生，即使是在交叉口内，也偶有超车行为发生；超车行为的出现会干扰周期正常的行程时间变化规律。因此本方案在计算成功匹配车辆的单车周期行程时间时，先对超车车辆进行检测：按照先进先出的原则，在未发生超车行为时，车辆的进入次序和离开次序应相等，若实际数据中出现车辆的到离次序不同，则说明该车有超车行为或被超车；本方案基于这一原理，以成功匹配车辆驶离信号交叉口的次序为准，将超车车辆与被超车车辆的进入次序和到达时刻进行交换，进而修正进入次序和到达时刻，以此获得更为合理的单车周期行程时间、为后续计算控制延误提供更为合理的基础数据。
24、进一步的，通过如下方法计算所述入口信息缺失车辆的单车周期行程时间：
25、s2321、将指定信号周期内、自指定车道驶离信号交叉口的所有车辆划分为若干个车队；
26、s2322、判断各入口信息缺失车辆在所属车队内的位置；
27、若入口信息缺失车辆为车队头车，通过如下公式补全入口信息缺失车辆的到达时刻：
28、
29、若入口信息缺失车辆为车队尾车，通过如下公式补全入口信息缺失车辆的到达时刻：
30、
31、若入口信息缺失车辆处于车队中间，通过如下公式补全入口信息缺失车辆的到达时刻：
32、
33、式中：为入口信息缺失车辆的到达时刻；i表示入口信息缺失本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，步骤S1中的所述车牌数据，包括自指定车道进入信号交叉口的所有车辆的车牌数据，和自指定车道驶离信号交叉口的所有车辆的车牌数据。
3.根据权利要求2所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，通过如下方法计算所述成功匹配车辆的单车周期行程时间：
5.根据权利要求3所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，通过如下方法计算所述入口信息缺失车辆的单车周期行程时间：
6.根据权利要求1所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，步骤S32中，计算周期不停车通过时间的方法包括：
8.根据权利要求7所述的一种信号交叉口的
9.根据权利要求8所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，所述指定信号周期内的周期饱和度由如下公式计算：
10.根据权利要求8所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，通过如下方法得到所述不停车通过时间阈值：
...【技术特征摘要】
1.一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，步骤s1中的所述车牌数据，包括自指定车道进入信号交叉口的所有车辆的车牌数据，和自指定车道驶离信号交叉口的所有车辆的车牌数据。
3.根据权利要求2所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，步骤s2具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，通过如下方法计算所述成功匹配车辆的单车周期行程时间：
5.根据权利要求3所述的一种信号交叉口的道路交通控制延误估计方法，其特征在于，通过如下方法计算所述入口信息缺失车辆的单车周...
【专利技术属性】
技术研发人员：周琛，叶礼斌，冯政杰，徐勤，陈璞，陈雨昊，代云昊，邓艾雨，叶锦蓉，钟欣航，
申请(专利权)人：四川省公安科研中心，
类型：发明
国别省市：
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