考慮速度離散特性的高速公路交通狀態(tài)估計方法研究.pdf

1、準確估計高速公路交通狀態(tài)是提高出行效率、保障交通安全的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的交通狀態(tài)估計方法所使用的交通流參數(shù)從宏觀、平均的角度出發(fā)，忽略了車輛個體行駛狀態(tài)的差異，使掌握的交通狀態(tài)信息不夠完整，從而導致估計結(jié)果不能全面反映道路交通狀況。從車輛狀態(tài)的差異性出發(fā)，以速度離散特性作為研究交通狀態(tài)研究的新視角，進而全面、精準的實現(xiàn)交通狀態(tài)估計，對改善高速公路狀態(tài)估計效果具有重要的理論和實際意義。
　　本文以高速公路基本路段作為研究對象，把速度離散特

2、性作為切入點，通過分析速度離散特征與交通流基本參數(shù)的內(nèi)在關(guān)系，建立考慮速度離散特性的高速公路路段和地點狀態(tài)估計方法，以期提高狀態(tài)估計精度，使狀態(tài)估計結(jié)果更能符合交通參與者的直觀感受。主要研究內(nèi)容有：
　?、偎俣入x散特性及其在基本圖上的分布研究。首先對速度離散的定義方式進行總結(jié)，基于統(tǒng)計學原理，提出了相對速度離散度定義。然后，研究了不同限制車速、大車比例下速度離散度的變化規(guī)律。最后，在交通流基本圖的基礎(chǔ)上，對自由流狀態(tài)和擁擠流狀態(tài)下

3、速度離散度與交通參數(shù)分布規(guī)律進行探索，研究相同平均車速下，速度離散度與交通流密度存在的相關(guān)關(guān)系。
　?、诳紤]速度離散特性的路段狀態(tài)估計方法研究。針對傳統(tǒng)高速公路路段狀態(tài)估計中存在的局限性，基于線性最小安全距離模型，建立了速度離散度、平均車速和密度之間的關(guān)系模型?；诖四Ｐ?，利用速度離散度對檢測器采集到的平均車速進行修正，以傳統(tǒng)平均車速作為絕對估計指標的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了路段狀態(tài)估計方法，并通過實驗驗證了本文方法的有效性。
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4、考慮速度離散特性的地點狀態(tài)估計方法研究。針對傳統(tǒng)基于模糊C均值聚類的地點狀態(tài)估計方法以宏觀參數(shù)作為狀態(tài)估計特征存在一定的片面性。從而引入了速度離散度指標，并根據(jù)不同特征對狀態(tài)結(jié)果的貢獻度不同，利用ReliefF方法確定了不同特征在算法中的權(quán)重，并針對傳統(tǒng)方法對初始聚類中心敏感的缺點，利用人工蜂群算法進行了優(yōu)化。最后，通過實驗分析驗證本文方法的有效性。
　　綜上所述，構(gòu)成了考慮速度離散特性的高速公路交通狀態(tài)估計方法研究。實驗表明，本