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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种考虑超车行为的车辆轨迹重构方法，该方法包括如下步骤：1根据车牌信息检索同一辆车经过上下游固定检测器的观测记录，提取速度及时间信息。2选用三次多项式曲线表征车辆轨迹形式，对每一辆车分别建立多项式模型并标定参数，模拟车辆初始行驶轨迹。3考虑超车行为的随机性，对于超车被超车辆，搜索其在行驶时段内超越被超越的车辆，确定超车被超车的具体时刻。4创建车辆顺序变量，计算每一辆车的顺序变化量。5建立分段线性车辆顺序变化模型，计算每一时间步长内的车辆顺序。6确定每一步长内自由流和非自由流情况下的车辆位置，选取最小值作为车辆真实位置，重构全时空车辆运行轨迹信息。

主权项：1.一种考虑超车行为的车辆轨迹重构方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1，根据车牌信息检索同一辆车经过上下游固定检测器的观测记录，提取速度、时间及次序信息，并将这些记录按照时间顺序排列；步骤2，选用三次多项式曲线表征车辆轨迹形式，根据步骤1提取的数据标定曲线参数，对每一辆车分别建立多项式模型，模拟车辆初始行驶轨迹；步骤3，考虑超车行为的随机性，遍历所有车辆，根据多项式曲线的交点确定超车位置及具体时刻；步骤4，创建车辆顺序变量，并与固定检测器累计流量形成映射，计算每一辆车的顺序变化量，其数值大小反映车辆超车和被超车的次数；步骤5，建立分段线性车辆顺序变化模型，计算每一时间步长内的车辆顺序，描述车辆超车行为；步骤6，计算每一时间步长内的车辆位置，选取自由流和非自由流情况下车辆位置的最小值作为车辆位置估计值，重构全时空车辆运行轨迹信息；所述步骤3的具体实现步骤如下：步骤3.1，根据驶入和驶出路段的行程时间对同一辆车i搜索其超车车辆j，若tej＞tei，tdj＜tdi，则认为车辆i被车辆j超越，其中，tei是车辆i经过上游卡口的时间，tdi是车辆i经过下游卡口的时间；tej是车辆j经过上游卡口的时间，tdj是车辆j经过下游卡口的时间；步骤3.2，确定车辆具体超车点，假设车辆i被车辆j超越，车辆i和车辆j的轨迹曲线分别为公式4、公式5：xit＝ait3+bit2+cit+di4xjt＝ajt3+bjt2+cjt+dj5则将超车点近似为两车轨迹相交点，即xit＝xjt，则超车时刻tc的函数表达式为公式6：Δatc3+Δbtc2+Δctc+Δd＝06其中，Δa＝ai-aj；Δb＝bi-bj；Δc＝ci-cj；Δd＝di-dj，根据Δa，Δb，Δc，Δd已知，公式6方程根的个数为车辆i被j超越的次数，且，xitc、xjtc看作车辆i和车辆j发生超车行为的地点；所述步骤4的具体实现步骤如下：步骤4.1，引入车辆顺序变量，用表示t时刻车辆i的顺序，则车辆i在上下游卡口处的顺序分别为和等同于[0,t]时段内，x＝xit处的累计交通量Nx,t，即： 步骤4.2，计算所有车辆的顺序变化量，车辆顺序变量μi表示车辆i通过该路段时顺序的变化量，即公式8； 其中，μi和用于刻画车辆的超车行为，若μi＞0，则车辆i驶出路段时的次序增加，定义其为被超车辆，若μi＜0，则车辆i驶出路段时的次序减少，定义其为超车车辆，μi的数值大小反映车辆被超车和超车的次数；所述步骤5的具体实现步骤如下：步骤5.1，确定车辆类型，根据车辆牌照遍历所有车辆ID，根据步骤4.2的方法，判断车辆为被超车辆或超车车辆；步骤5.2，建立车辆顺序变化的分段线性模型；对于同一被超车辆i，按照步骤3.1的方法得到所有超车车辆j，记t1为i被第一辆车j1超越的时刻，即步骤3所表示的车辆i与j1的三次多项式曲线的交点，记t2为i被第二辆车j2超越的时刻，依次类推，tc为i被最后一辆车jc超越的时刻，直到下次超车点前，车辆次序保持不变，建立被超车辆i的次序变化的分段线性模型，即公式9； 对于同一超车车辆j，按照步骤3.1的方法得到所有被超车辆i，记t1为j超越第一辆车i1超越的时刻，即步骤3所表示的车辆j与i1的三次多项式曲线的交点，记t2为j超越第二辆车i2的时刻，依次类推，tc为j超越最后一辆车ic的时刻，直到下次超车点前，车辆次序保持不变，建立超车车辆j的次序变化的分段线性模型，即公式10：

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