基于线圈检测的过饱和交通状态判别.pdf

华南理工大学学报(自然科学版) JournalofSouthChina of V01．41No．8 第41卷第8期 UniversityTechnology 2013年8月 Science 2013 (Natural Edition) August 基于线圈检测的过饱和交通状态判别木 钱枯徐建闽 (华南理工大学土木与交通学院，广东广州510640) 摘要：信号控制交叉口的过饱和交通状态判别是进行交通拥堵管控的前提与基础，文 中利用线圈检测数据，运用交通波理论，从交叉1：2绿灯结束滞留排队长度和下游交叉1：7溢 流两个方面判别过饱和交通状态．针对绿灯结束滞留排队长度，定义了排队消散系数，提 出利用排队消散系数判别交叉口过饱和交通状态；针对下游交叉口溢流，定义了溢流阻滞 系数，提出利用溢流阻滞系数判别过饱和溢流现象．最后，通过算例说明：根据线圈检测数 据，通过计算排队消散系数和溢流阻滞系数可以准确、有效且快速地判别过饱和交通 状态． 关键词：过饱和交通；状态判别；滞留排队；交叉口溢流；线圈检测 中图分类号：U491．5+4 随着经济的飞速发展，汽车保有量迅猛增长，城 交叉口进口道的车辆到达一驶离图，根据行驶车队 市交通问题不断加剧，特别是在大城市，过饱和交通 头车到达下游交叉口的情况判别是否为过饱和交通 拥堵已经成为常态．过饱和交通拥堵以及随之而来 状态；马万经等…1认为判断过饱和状态的方法可分 的环境污染及能源短缺等问题已经成为影响城市发 为基于本交叉口交通流数据的基本方法以及基本方 展和市民生活水平的重大问题，对城市过饱和交通 法的改进方法等；郑淑鉴¨21则提出通过检测路段排 状况的研究已经成为重中之重．研究过饱和交通问 队车辆是否蔓延到上游交叉口来判断是否为过饱和 题，首要的是判别过饱和交通状态． 交通状态． 在国外，Tubaishat等¨五1认为可以利用智能交 现有的研究基本上都是定性地判别过饱和状 通系统中的无线传感网络检测得到的数据判别交通 态，而没有给出量化的算法公式去判别与分析过饱 状态；Herrera等口1提出可以将手机的GPS数据用于 和交通状态，且通过检测线圈数据去分析研究的也 交通数据分析，通过对这些数据的预处理分析来判 较少．因此，文中基于线圈的检测数据提出定量化判 断交通状态；Bacon等M1提出利用实时的道路交通 别过饱和交通状态的方法，利用检测线圈的检测数 数据可以评估路段的交通拥堵程度．在国内，关 据(交通流量、时间占有率和车头时距等)鉴别与分 伟o提出了同态度量指标、时空差异度指标等新指 析交通状态． 标，并指出可运用这些指标定性判断交通系统的状 态；林瑜等Mo提出了间断流阻塞度概念，并使用行 1 滞留排队长度预测模型 程速度和排队长度作为指标模糊量化判断交通状 态；姜桂艳等3则以SCOOT系统线圈检测器采集得 如图1所示，假定在过去的信号控制周期(第n 到的交通数据为基础，设计了基于模糊聚类的道路 个周期)里没有排队车辆，在该周期(第n+