基于决策树模型的信号控制交叉口交通状态估计

基于决策树模型的信号控制交叉口交通状态估计

论文摘要

为了探究城市干道信号控制交叉口交通状态与检测器数据之间的关系,以低频定点检测器(5 min集计)采集的流量、占有率、速度数据与交叉口离线信号配时方案作为特征变量,以路段平均行程速度为标签变量,基于分类回归树(CART)模型,提出了一种新的交通状态估计方法。首先,以车辆路段行程速度为评价指标,将交通状态分为畅通状态、拥挤状态与阻塞状态3类;然后,通过VISSIM软件建立微观仿真模型,采集不同周期时长、绿信比和饱和度下的64 000个样本对分类回归树模型进行了训练与验证。结果表明,训练集估计精度为84.41%,验证集估计精度为84.08%,模型总体估计精度在84%以上。不同因素对交通状态估计的影响程度不同,由大到小依次为:占有率、绿信比、检测器速度、流量、信号周期。最后,以107组微波检测数据与视频数据对模型进行试验验证。验证结果表明,拥挤状态下模型估计精度最高,为89.19%,其次为畅通状态,为75.00%,阻塞交通状态下模型估计精度最低,为63.15%,交通状态总体估计精度为75.70%。可见,分类回归树模型能够较为准确地估计城市干道信号控制交叉口交通状态,该精度能够基本满足我国中小城市交通状态估计需求。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 研究综述
  • 2 建模思路
  •   2.1 基本思想
  •   2.2 方法流程
  •   2.3 分类决策树算法原理
  • 3 数据采集与模型建立
  •   3.1 仿真场景设置
  •   3.2 数据采集与处理
  •   3.3 检测器数据、信号配时数据与交通状态关系分析
  • 4 决策树结果分析
  •   4.1 生成决策树
  •   4.2 模型分析
  •   4.3 实证分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘磊,唐克双,董可然

    关键词: 城市交通,交通状态估计,分类回归树,信号控制交叉口,定点检测器

    来源: 公路交通科技 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 同济大学交通运输工程学院

    基金: 国家科技支撑计划项目(2014BAG03B02)

    分类号: U491.23

    页码: 93-102

    总页数: 10

    文件大小: 2331K

    下载量: 261

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