本發(fā)明涉及交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)，尤其涉及一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前交叉口交通管理仍然采用傳統(tǒng)控制方式，由于不合理的固定配時(shí)方案，導(dǎo)致城市交叉口擁擠不堪，而部分方向的車道時(shí)間大量浪費(fèi)。

2、因此，需要對(duì)交叉口的交通流參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，從而為交通管理和規(guī)劃提供支持。然而，傳統(tǒng)的交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法存在著精度低、成本高，安裝復(fù)雜等問(wèn)題。

3、針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)中提到的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

2、一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

3、步驟s1、建立交叉口坐標(biāo)系模型；

4、步驟s2、獲取車輛的位置信息p(xi，yi)；

5、其中，xi為i時(shí)刻車輛在交叉口坐標(biāo)系模型中的橫坐標(biāo)，yi為i時(shí)刻車輛在交叉口坐標(biāo)系模型中的縱坐標(biāo)；

6、步驟s3、根據(jù)車輛的位置信息p(xi，yi)計(jì)算交通流參數(shù)；

7、交通流參數(shù)包括車輛流向、不同流向的交通量q和排隊(duì)長(zhǎng)度queue(ti)。

8、進(jìn)一步地，車輛流向的判定方法為：

9、步驟s21、在交叉口坐標(biāo)系模型中劃分不同的車道區(qū)域；

10、步驟s22、判斷車輛的位置信息p(xi，yi)所在的車道區(qū)域，車輛所在的車道區(qū)域即為車輛的車輛流向。

11、進(jìn)一步地，車道區(qū)域包括左轉(zhuǎn)車道區(qū)域、左直車道區(qū)域、直行車道區(qū)域、直右車道區(qū)域和右轉(zhuǎn)車道區(qū)域。

12、進(jìn)一步地，不同流向的交通量q的計(jì)算步驟為：

13、步驟s31、在交叉口坐標(biāo)系模型中設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)ps；

14、步驟s32、獲取預(yù)設(shè)統(tǒng)計(jì)時(shí)間段ut內(nèi)通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)ps的各車道區(qū)域內(nèi)的所有車輛數(shù)；

15、步驟s33、獲取車輛類型，根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)車輛換算系數(shù)計(jì)算各車道區(qū)域內(nèi)當(dāng)量小汽車數(shù)量；

16、步驟s34、將各車道區(qū)域內(nèi)所有車輛的當(dāng)量小汽車數(shù)量進(jìn)行累加，得到不同流向的交通量q。

17、進(jìn)一步地，步驟s32具體包括：

18、步驟s321、設(shè)置統(tǒng)計(jì)時(shí)間區(qū)間：

19、[t-gt，t+ut+gt]；

20、其中，t為起始時(shí)刻，ut為預(yù)設(shè)統(tǒng)計(jì)時(shí)間段，gt為讀取車輛位置的間隔時(shí)間；

21、步驟s322、設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)ps的監(jiān)測(cè)區(qū)間：

22、[ps-e-gtvs，ps+e+gtvs]；

23、其中，e為定位精度，gt為讀取車輛位置的間隔時(shí)間，vs為車輛速度；

24、步驟s323、獲取在所述統(tǒng)計(jì)時(shí)間區(qū)間內(nèi)經(jīng)過(guò)所述監(jiān)測(cè)區(qū)間的所有車輛數(shù)；

25、步驟s324、獲取離監(jiān)測(cè)區(qū)間最近的車輛位置信息pnear，計(jì)算車輛從pnear到ps的時(shí)間tsnear：

26、

27、其中，為pnear到ps的距離，vs為車輛速度；

28、步驟s325、若車輛位置信息pnear在監(jiān)測(cè)點(diǎn)ps的上游，則：

29、ts＝tpnear+tsnear

30、若車輛位置信息pnear在監(jiān)測(cè)點(diǎn)ps的下游，則：

31、ts＝tpnear-tsnear

32、如果ts∈[t，t+ut]，則將該車輛加入步驟s323所得車輛數(shù)中；

33、其中，tpnear為被測(cè)車輛在pnear位置記錄的時(shí)間，ts為換算所得車輛通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)ps的時(shí)間。

34、進(jìn)一步地，排隊(duì)長(zhǎng)度queue(ti)的計(jì)算步驟為：

35、步驟s41、確定排隊(duì)長(zhǎng)度queue(ti)的檢測(cè)范圍；

36、步驟s42、獲取ti時(shí)刻檢測(cè)范圍內(nèi)所有車輛的速度參數(shù)vi；

37、若ti時(shí)刻檢測(cè)到車輛的位置信息，則

38、vi＝|pipi+δt|/δt

39、或

40、vi＝|pi-δtpi|/δt

41、若ti時(shí)刻未檢測(cè)到車輛的位置信息，則

42、vi＝|pi-δtpi+δt|/δt

43、式中，δt為單位時(shí)間，pi為ti時(shí)刻車輛的位置，pi-δt為ti時(shí)刻上一單位時(shí)間車輛所在的位置，pi+δt為ti時(shí)刻下一單位時(shí)間車輛所在的位置；

44、步驟s43、篩選車輛速度參數(shù)vi≤0.2ve的車輛，求總和得到排隊(duì)長(zhǎng)度queue(ti)；

45、其中，ve為期望速度。

46、本發(fā)明還公開了一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

47、移動(dòng)標(biāo)簽，移動(dòng)標(biāo)簽安裝在車輛上，用于發(fā)射位置信號(hào)；

48、uwb基站，若干uwb基站安裝在交叉口的進(jìn)道口處，uwb基站與移動(dòng)標(biāo)簽通信連接，用于接收移動(dòng)標(biāo)簽發(fā)出的位置信號(hào)并生成位置參數(shù)；

49、控制中心，控制中心分別與各uwb基站通信連接，用于獲取各uwb基站生成的位置參數(shù)，并根據(jù)位置參數(shù)計(jì)算交通流參數(shù)。

50、進(jìn)一步地，還包括交通信號(hào)燈，交通信號(hào)燈與控制中心電性連接，控制中心根據(jù)交通流參數(shù)對(duì)交通信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。

51、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

52、通過(guò)在交叉口安裝uwb基站實(shí)時(shí)獲取車輛的位置信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交叉口內(nèi)車輛的流向、交通量和排隊(duì)長(zhǎng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為交通控制提供準(zhǔn)確和可靠的交通流信息，實(shí)時(shí)對(duì)交叉口進(jìn)行信號(hào)優(yōu)化和評(píng)價(jià)。

技術(shù)特征：

1.一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述車輛流向的判定方法為：

3.據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述車道區(qū)域包括左轉(zhuǎn)車道區(qū)域、左直車道區(qū)域、直行車道區(qū)域、直右車道區(qū)域和右轉(zhuǎn)車道區(qū)域。

4.據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述不同流向的交通量q的計(jì)算步驟為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于uwb快速路交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，步驟s32具體包括：

6.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述排隊(duì)長(zhǎng)度queue(ti)的計(jì)算步驟為：

7.一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于uwb交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括交通信號(hào)燈，所述交通信號(hào)燈與所述控制中心電性連接，所述控制中心根據(jù)交通流參數(shù)對(duì)交通信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于UWB交叉口交通流參數(shù)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)方法包括：步驟S1、建立交叉口坐標(biāo)系模型；步驟S2、獲取車輛的位置信息P(x<subgt;i</subgt;，y<subgt;i</subgt;)；其中，x<subgt;i</subgt;為i時(shí)刻車輛在交叉口坐標(biāo)系模型中的橫坐標(biāo)，y<subgt;i</subgt;為i時(shí)刻車輛在交叉口坐標(biāo)系模型中的縱坐標(biāo)；步驟S3、根據(jù)車輛的位置信息P(x<subgt;i</subgt;，y<subgt;i</subgt;)計(jì)算交通流參數(shù)；交通流參數(shù)包括車輛流向、不同流向的交通量Q和排隊(duì)長(zhǎng)度queue(t<subgt;i</subgt;)。通過(guò)在交叉口安裝UWB基站實(shí)時(shí)獲取車輛的位置信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交叉口內(nèi)車輛的流向、不同流向的交通量和排隊(duì)長(zhǎng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為交通控制提供準(zhǔn)確和可靠的交通流信息，實(shí)時(shí)對(duì)交叉口進(jìn)行信號(hào)優(yōu)化和評(píng)價(jià)。

技術(shù)研發(fā)人員：廖明軍,向登程,米熱巴努·買買提明,王凱英,喬蘇丹,張?jiān)x
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鹽城工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30