開放式干線公路路況實時監(jiān)測關鍵技術研究.pdf

1、路況實時監(jiān)測系統(tǒng)是開放式干線公路交通信息化建設的首要任務，也是當前開放式干線公路交通信息服務和交通誘導等智能交通系統(tǒng)建設的基礎。針對目前我國開放式干線公路交通狀況特點以及實時路況監(jiān)測系統(tǒng)建設的迫切需求，本文主要就開放式干線公路固定式車輛檢測器最優(yōu)布點、交通流數(shù)據(jù)有效性檢驗規(guī)則、缺失數(shù)據(jù)估計方法、系統(tǒng)框架設計四個關鍵技術展開具體研究。
　　 論文首先研究提出了開放式固定式車輛檢測器布點優(yōu)化方法。基于可能的影響因素分析及影響程度的量

2、化評估，研究確定了固定式車輛檢測器布點的三個重要影響因素，即路段長度、路段限速、路段下游交叉口綠燈時間;在此基礎上，以三個影響因素的不同取值范圍分析為依據(jù)，將開放式干線公路固定式車輛檢測器布點問題歸結(jié)為十二種情景，提出了不同情境下的固定式車輛檢測器最優(yōu)布點位置，并對其敏感性進行了分析。此外，考慮到開放式干線公路服務區(qū)附近車輛進出對主線交通流可能造成的影響，論文還研究給出了服務區(qū)范圍內(nèi)的固定式車輛檢測布點位置微調(diào)建議。
　　 其次

3、，論文研究構建了開放式干線公路固定式車輛檢測器動態(tài)交通流數(shù)據(jù)有效性檢驗規(guī)則。以國道204江蘇省南通段及北京市西二環(huán)固定式車輛檢測器采集的斷面交通流數(shù)據(jù)為基礎，闡述了動態(tài)交通流數(shù)據(jù)預處理方法;以此為基礎，從閾值法和交通流理論方法兩個角度詳細描述了動態(tài)交通流數(shù)據(jù)有效性檢驗規(guī)則的制定，提出了固定式車輛檢測動態(tài)交通流數(shù)據(jù)有效性檢驗的十三條規(guī)則。數(shù)據(jù)有效性檢驗結(jié)果表明，最大最小速度閾值、相鄰速度變化率、平均有效車長三條數(shù)據(jù)有效性檢驗規(guī)則可以檢驗出

4、較多的錯誤或可疑交通流數(shù)據(jù)。
　　 第三，論文研究提出了固定式車輛檢測器動態(tài)交通流缺失數(shù)據(jù)估計方法?；陂_放式干線公路連續(xù)交通流特點分析，構造了動態(tài)交通流缺失數(shù)據(jù)實時估計的時間序列模型，即ARIMA(0，1，1)模型;考慮到時間序列模型無法進行參數(shù)的實時調(diào)整這一特點，研究設計了基于卡爾曼濾波模型的ARIMA(0，1，1)模型參數(shù)實時估計方法及隨機缺失與連續(xù)缺失兩種情況下的開放式干線公路動態(tài)交通流缺失數(shù)據(jù)實時估計流程;模型性能評估

5、研究結(jié)果表明，本文提出的ARIMA(0，1，1)模型能夠準確地實時估計開放式干線公路固定式車輛檢測器動態(tài)交通流缺失數(shù)據(jù)，其估計精度明顯高于其它傳統(tǒng)估計方法。
　　 最后，論文研究設計了開放式干線公路交通狀況實時監(jiān)測系統(tǒng)框架。其一，基于動態(tài)交通數(shù)據(jù)處理基本流程，提出了開放式干線公路固定式車輛檢測器檢測斷面、監(jiān)測路段、監(jiān)測路線三個監(jiān)測對象在不同時間層級上的動態(tài)交通性能評價指標體系、指標估計方法及其主要用途。其二，從開放式干線公路交通