论文总字数：27547字

摘 要

题 目：城市道路行程时间实时估计方法研究

本科生：常桃宁

导 师：夏井新 教授

学 校：东南大学

城市道路行程时间估计是动态交通管理决策和出行决策的重要信息基础。通过实时采集布设于道路路段的交通流检测数据并据此对道路路段的行程时间进行有效估计，对于改善当前交通管理决策与出行决策及提升ITS应用水平具有重要且现实的意义。

本文以城市道路行程时间实时估计为研究目标，通过分析城市道路路段及交叉口的交通流特性，研究道路路段行程时间估计方法及交叉口延误估计方法,重点研究基于微波检测器和视频车辆号牌匹配法的道路行程时间实时估计模型的构建。以江苏省昆山市柏庐路上采集的车辆号牌匹配数据、微波检测数据及交叉口信号控制数据为数据基准，采用文中所建立模型估计了路段行程时间，并对模型的性能进行了有效性评估和验证。

关键词：行程时间；延误；实时估计；微波车辆检测器；号牌匹配

Abstract

Title: Real-time estimation of travel time on urban roads

Student: Chang Taoning

Supervisor: XIA Jingxin

School: Southeast University

Urban Travel time estimation is important information basis for management decision-making for dynamic traffic and travel decisions. Accordingly on the road link travel time efficiently estimated by the real-time collection of traffic routed to the road link data flow detection, which have important practical significance to improve the current traffic and travel decisions and management decisions and to enhance the level of ITS applications.

In this paper, urban road travel time is estimated to research objectives in real time, through the analysis of urban road sections and intersections traffic flow characteristics, research road link travel time estimation method and intersection delay estimation method, focusing on microwave detectors and video-based vehicle license plate matching real-time estimation of travel time on the road model. Vehicle license plate matching data in Kunshan City, Jiangsu Province, Parker House Road collected microwave test data and intersection signal control data for the data reference model adopted herein estimated travel time, and the performance of the model was to assess the effectiveness and verification.

KEY WORDS: Travel time, delays, real-time estimation, microwave vehicle detectors, license plate match

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 行程时间数据应用 2

1.3 研究现状 3

1.3.1 道路行程时间估计技术概述 3

1.3.2 基于号牌匹配的行程时间估计 4

1.3.3 基于固定式车辆检测器的行程时间估计技术 5

1.4 本文的主要研究内容 5

第2章 数据获取与预处理 7

2.1 数据采集与获取 7

2.1.1 号牌匹配数据 8

2.1.2 微波检测器数据 9

2.2 交通检测数据预处理 10

2.2.1 车辆号牌匹配数据预处理 10

2.2.2 微波检测数据预处理 11

2.3 本章小结 13

第3章 城市道路行程时间估计方法研究 14

3.1 基于号牌匹配的行程时间估计方法 14

3.2 基于固定车辆检测器的行程时间估计方法 16

3.2.1 模型描述 16

3.2.2 路段平均行驶时间估计 16

3.2.3 信号交叉口延误估计 17

3.2.4 均匀控制延误估计 18

3.3 本章小结 20

第4章 路段实际行程时间估计与性能评估 22

4.1 路段实际行程时间估计 22

4.1.1 基于号牌匹配的行程时间估计 22

4.1.2 基于固定车辆检测器的行程时间估计 23

4.2 路段行程时间估计方法性能评估 24

4.2.1 路段行程时间真实值获取 24

4.2.2 路段行程时间估计方法性能评价 25

4.3 本章小结 26

第5章 结论与展望 27

5.1 论文研究工作总结 27

5.2 研究展望 27

致谢 29

参考文献（References） 30

绪论

研究背景与意义

交通运输业是世界各国经济快速发展的阶梯性产业，大力发展交通运输业，将直接带动农业、工业以及服务业等现代行业的快速发展。为此，近几年来，各国投入了大量的人力物力建设公路、铁路、水运、管道和航运等基础设施和相应的配套设施。就中国而言[^[1]]，2013年全年新建高速公路8260公里，改建339公里，新改建国省干线2.86万公里，新改建农村公路21万公里，建成万吨级泊位110个，新增及改善高等级航道289公里。然而，随着交通运输网络的逐渐饱和，机动车数量的剧烈增长，这些运输设施的建设并未取得预期加快经济发展的目标，反而带来了一系列问题：环境污染、资源浪费、交通拥堵、生态破坏。这些问题制约了交通运输业对经济发展的促进作用。

在这些趋势下，世界各国特别是发达国家开始把注意力转到研究提高交通运输效率的技术和方法上，人们寄希望于充分利用现有的道路基础设施，通过管理交通系统和调整交通需求，加快经济发展，同时缓解交通压力。其中，最突出的成果就是产生了智能运输系统（Intelligent Transportation System, ITS）。智能运输系统[^[2]]旨在将先进的信息技术、数据通讯技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地综合运用于地面交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的新型综合运输体系。

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