專利名稱：基于帶耗散項(xiàng)宏觀交通流模型的交通擁堵監(jiān)控預(yù)報(bào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建模方法，特別是一種基于帶耗散項(xiàng)宏觀交通流模型的交通擁堵監(jiān)控預(yù)報(bào)方法。
背景技術(shù)：
交通運(yùn)輸是與國(guó)計(jì)民生密切相關(guān)的重大問題。建立暢通發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)是國(guó)家發(fā)展的既定目標(biāo)，交通運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度和交通管理的先進(jìn)程度，是衡量ー個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志；因此，交通運(yùn)輸事業(yè)，特別是公路交通運(yùn)輸，受到各個(gè)國(guó)家政府的高度重視，近年來得到了迅速發(fā)展；交通運(yùn)輸?shù)臅惩ㄅc否，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量，地區(qū)乃至整個(gè)國(guó)家的國(guó)際聲譽(yù)都有很重要的影響，為了緩解交通擁堵問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界都投入較大精力研究模型問題。交通流模型研究是交通系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)，同時(shí)作為智能交通系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱ITS)的基礎(chǔ)研究?jī)?nèi)容之一，對(duì)ITS的發(fā)展也具有重要意義。交通流理論的研究始于二十世紀(jì)三十年代，最早的交通流理論基本上采用的是概率論方法。五十年代后，隨著汽車エ業(yè)的迅速發(fā)展，道路交通流量劇增，交通流中車輛獨(dú)立性越來越小，概率論方法已經(jīng)不再適用，于是人們從不同的概念框架出發(fā)，提出了各種新的交通流理論模型?，F(xiàn)有交通流理論模型大體分為三類微觀模型、介觀模型和宏觀模型。微觀模型是將交通流視為遠(yuǎn)離平衡態(tài)，大量分散的、相互作用的自驅(qū)動(dòng)粒子。介觀模型則是基于概率描述的氣體動(dòng)模型，也有學(xué)者將此類模型劃歸到微觀方法。宏觀模型則是將交通流視為由大量車輛組成的可壓縮連續(xù)流體介質(zhì)，研究車輛機(jī)體的平均行為，單個(gè)車輛的個(gè)體特性并不顯式出現(xiàn)。宏觀交通流模型中，交通流被視為由大量車輛組成的可壓縮連續(xù)流體介質(zhì)，研究車輛集體的平均行為，單個(gè)車輛的個(gè)體特性并不凸顯。宏觀交通流模型以車輛的平均密度P、平均速度V和流量q刻畫交通流`，研究它們所滿足的方程。與微觀模型相比，宏觀模型可以更好地刻畫交通流的集體行為，從而為設(shè)計(jì)有效的交通控制策略、模擬及估計(jì)道路幾何改造的效果等交通工程問題提供依據(jù)。數(shù)值計(jì)算方面，模擬宏觀交通流所需時(shí)間與所研究交通系統(tǒng)中車輛數(shù)目無(wú)關(guān)，只與所研究道路、數(shù)值方法的選取及其中空間X、時(shí)間t的離散步長(zhǎng)Ax和At有夫。故此，宏觀交通流模型較適合于處理大量車輛組成的交通系統(tǒng)的交通流問題。在宏觀交通模型中，Lighthill和Whitham提出的連續(xù)交通流模型具有說明性，同時(shí)Richards也獨(dú)立提出了類似的模型，這兩個(gè)模型合稱為L(zhǎng)WR模型，LffR模型以P (X，t)和V (X，t)表示t時(shí)刻位于X處交通流的平均密度和平均速度，它們滿足以下連續(xù)性方程
權(quán)利要求
1.一種基于帶耗散項(xiàng)宏觀交通流模型的交通擁堵監(jiān)控預(yù)報(bào)方法，其特點(diǎn)是采用以下步驟 (1)通過監(jiān)控?cái)z像機(jī)的視頻圖像獲得車輛速度、密度和流量信息時(shí)，考慮到實(shí)際監(jiān)控?cái)z像機(jī)在路口常年工作，不可能人為方式經(jīng)常修正圖像處理算法，按照以下圖像處理的全過程的綜合誤差性能指標(biāo)選擇圖像處理算法 min (ez) =min {epara {eseg [epre (esamp) ]}} 式中，ez為圖像提取交通參數(shù)的整體誤差，min(ez)為通過選擇不同組合的圖像處理方法得到的\最小值，esamp為圖像采樣誤差，epM為圖像與處理誤差，eseg為圖像中車輛分割誤差，epara為按照分割圖像提取交通參數(shù)的誤差； (2)建立給定路段的宏觀交通流模型
全文摘要
為了克服現(xiàn)有交通流模型難以直接對(duì)交通擁堵監(jiān)控預(yù)報(bào)的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種基于帶耗散項(xiàng)宏觀交通流模型的交通擁堵監(jiān)控預(yù)報(bào)方法，該方法通過監(jiān)控?cái)z像機(jī)的視頻圖像獲得車輛速度、密度和流量信息，根據(jù)新建立的交通擁堵模型對(duì)將發(fā)生的交通擁堵進(jìn)行預(yù)報(bào)，解決了交通擁堵不能及時(shí)預(yù)報(bào)的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)G08G1/01GK103035124SQ201210593370
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月30日
發(fā)明者史忠科 申請(qǐng)人:西安費(fèi)斯達(dá)自動(dòng)化工程有限公司