本发明涉及一种基于浮动车gps数据优化路口通行能力的方法。
背景技术：
近年来，随着车辆的大幅增加，城市道路的承载能力趋向饱和，如何提高道路路口的通行能力成为严峻的挑战。路口通行能力是衡量道路通行能力的一个重要指标，因此，提高路口通行能力将会有效提高道路的通行能力。
目前提高路口通行能力的方法大多为调整红绿灯时间和合理设置停车线，但效果并不理想。随着大数据时代到来以及浮动车gps数据的完善，通过浮动车gps生成车道平均行驶速度，结合方差计算公式，生成路口失衡指数。该指数反映了路口车道行驶情况，为调整车道布局提供数据支持，通过调整车道布局实现路口通行能力的提升。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于浮动车gps数据优化路口通行能力的方法，本方法通过对浮动车gps数据的分析和处理，获取路口失衡指数和车道失衡指数，基于路口失衡指数和车道失衡指数分析车道行驶情况，通过调整车道布局，提升路口通行能力。
为解决上述技术问题，本发明基于浮动车gps数据优化路口通行能力的方法包括如下步骤：
步骤一、采集浮动车gps数据，获取各路口一段时间内所有车道车辆的平均速度，计算每个路口的车辆速度方差，所有路口的车辆速度方差求平均值得到速度方差均值，将每个路口速度方差/速度方差均值获取路口失衡指数；
步骤二、根据gps数据计算路口进口方向车辆速度并求取平均值，根据方差计算公式，计算路口进口方向车辆速度方差，通过速度方差/速度平均值生成车道失衡指数；
步骤三、设定路口失衡指数的阈值l和车道失衡指数的阈值m；
步骤四、判断路口失衡指数是否大于阈值l，如否表明路口通行能力正常，如是，执行步骤五；
步骤五、判断车道失衡指数是否大于阈值m，如否表明车道通行能力正常，如是，给出失衡车道；
步骤六、汇集所有失衡车道，优化车道布局。
进一步，所述路口失衡指数0～3表示路口均衡、3～6表示路口基本均衡、6～10表示路口失衡，所述阈值l设定为6～10，所述车道失衡指数-1～-0.6表示车道失衡、-0.6～-0.3表示车道基本均衡、-0.3～0表示车道均衡，所述阈值m设定为-1～-0.6。
进一步，所述车道失衡指数的计算公式为：
a=(x-u)/u
其中：a为车道失衡指数，x为车辆行驶速度方差，u为进口方向车辆平均速度；
其中：x=√(u-d1)2+(u-d2)2+…+(u-dn)2/n
式中：d1、d2…dn分别为相同行驶方向的车辆车道速度,n为相同行驶方向的车道数量。
由于本发明基于浮动车gps数据优化路口通行能力的方法采用了上述技术方案，即本方法根据浮动车gps数据，生成路口失衡指数和车道失衡指数；设定路口失衡指数的阈值l和车道失衡指数的阈值m；判断路口失衡指数是否大于阈值l，如否表明路口通行能力正常，如是，判断车道失衡指数是否大于阈值m，如否表明车道通行能力正常，如是，给出失衡车道；汇集所有失衡车道，优化车道布局。本方法通过对浮动车gps数据的分析和处理，获取路口失衡指数和车道失衡指数，基于路口失衡指数和车道失衡指数分析车道行驶情况，通过调整车道布局，提升路口通行能力。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明基于浮动车gps数据优化路口通行能力的流程框图。
具体实施方式
实施例如图1所示，本发明基于浮动车gps数据优化路口通行能力的方法包括如下步骤：
步骤一、步骤一、采集浮动车gps数据，获取各路口一段时间内所有车道车辆的平均速度，计算每个路口的车辆速度方差，所有路口的车辆速度方差求平均值得到速度方差均值，将每个路口速度方差/速度方差均值获取路口失衡指数；
步骤二、根据gps数据计算路口进口方向车辆速度并求取平均值，根据方差计算公式，计算路口进口方向车辆速度方差，通过速度方差/速度平均值生成车道失衡指数；
步骤三、设定路口失衡指数的阈值l和车道失衡指数的阈值m；
步骤四、判断路口失衡指数是否大于阈值l，如否表明路口通行能力正常，如是，执行步骤五；
步骤五、判断车道失衡指数是否大于阈值m，如否表明车道通行能力正常，如是，给出失衡车道；
步骤六、汇集所有失衡车道，优化车道布局。
优选的，所述路口失衡指数0～3表示路口均衡、3～6表示路口基本均衡、6～10表示路口失衡，所述阈值l设定为6～10，所述车道失衡指数-1～-0.6表示车道失衡、-0.6～-0.3表示车道基本均衡、-0.3～0表示车道均衡，所述阈值m设定为-1～-0.6。
优选的，所述车道失衡指数的计算公式为：
a=(x-u)/u
其中：a为车道失衡指数，x为车辆行驶速度方差，u为进口方向车辆平均速度；
其中：x=√(u-d1)2+(u-d2)2+…+(u-dn)2/n
式中：d1、d2…dn分别为相同行驶方向的车辆车道速度,n为相同行驶方向的车道数量。
本方法克服了传统通过调整红绿灯时间和设置停车线以提高路口通行能力方式的缺陷，通过对浮动车gps数据的分析和处理，获取路口以及车道的车辆速度，根据车辆速度，分别计算出路口失衡指数和车道失衡指数并设定相应的阈值，将路口失衡指数和车道失衡指数与相应的阈值进行比较，得到失衡车道，然后对车道重新进行优化布局，从而提高路口的通行能力，减缓交通压力。