车辆轨迹数据驱动的道路交叉口排队长度探测

Queue Length Detection of Road Intersection Based on Vehicle Trajectory

以车辆轨迹数据为研究对象,构建无需信号配时、车辆到达分布的信号交叉口实时排队长度估算方法。首先运用密度聚类方法识别车辆运动状态,结合运动学公式,研究不同运动状态下车辆加入、离开排队过程的轨迹点。其次,根据排队集结过程的分段特性,提出利用分段线性函数对拐点进行拟合,预估排队集结波。最后基于交通波理论推算出信号交叉口排队长度。为验证所提出方法,利用微观交通模拟器SUMO建立不同浮动车渗透率下的实验场景,计算实际排队长度与预估排队长度的MAPE(平均绝对百分比误差)误差。研究结果表明:渗透率为10%时,MAPE值为12.58%,当浮动车渗透率达到30%时,MAPE值仅为3.03%。可见,所提出的模型在低渗透率下依旧具有较高准确性,且随着渗透率的提高,误差逐渐降低。