基于高斯混合模型的车辆自由流速度分布.pdf

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1、第29卷第8期2012年8月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．29No．8Aug．2012doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2012．08．022基于高斯混合模型的车辆自由流速度分布徐程(浙江警察学院治安系，浙江杭州310053)摘要：基于车辆速度参数是描述交通流运行的最基本参数之一，在交通状态评价与交通安全性分析中具有的重要作用，针对城市道路不同种类车型混合运行的特征，提出采用高斯混合模型来描述自由流状态下的车辆速

2、度分布。结合实测速度数据中的双峰分布特性，将混合车流车型分为大型车与小型车2类，进而建立了2类型的高斯混合模型，并采用期望最大化算法对模型参数进行估计。通过实测数据验证结果表明，模型能够很好的拟舍观测速度数据，并能够有效区分不同类型车辆速度，为确定不同类型车辆限速标准、分析不同类型车辆相互影响提供理论依据。关键词：交通工程；自由流速度；高斯混合模型；分布中图分类号：U491文献标识码：A文章编号：1002-0268(2012)08—0132—04DistributionofVehicleFreeFlowSpeedsBasedonGau

3、ssianMixtureModelXUCheng(DepartmentofPublicOrder，ZhejiangPoliceCollege，HangzhouZhejiang310053，China)Abstract：Thevehiclespeedparameterisoneofthemostfundamentalparametersfordescribingtheoperationoftrafficfloweffectively．Itisanimportantroleinthetrafficconditionevaluationan

4、danalysisoftrafficsafety．Consideredthemixedrunningcharacteristicsofdifferenttypesofvehiclemovingontheurbanroad，Gaussianmixturemodel(GMM)wasadoptedtodescribethevehiclespeeddistributioninfreeflowstate．Takenthecharacteristicsofbimodaldistributionoffieldspeeddataintoaccount

5、，themixedtypesofvehicleweredividedintolargevehiclesandsmallvehicles．Then，GMMwithtwomixturecomponentswaspresented，andthemodelparameterswereestimatedbytheExpectation-Maximization(EM)algorithm．TheresultsofcalibrationandverificationwiththemeasureddatashowthatGMMcouldfittheo

6、bservedspeeddataaccuratelyandcoulddistinguishthespeedsofdifferenttypesofvehicleeffectively，whichprovidedatheoreticalbasisforestablishingspeedlimitofmixedvehiclesandanalyzinginteractionbetweenmixedvehicles．Keywords：trafficengineering；freeflowspeed；Gaussianmixturemodel，di

7、stribution0引言交通流速度是描述道路交通流的最基本参数之一，在交通运行效率评价、交通状态判别、交通安全分析、交通事故鉴定中都具有重要的意义‘1

8、。因而，针对交通流速度的研究，特别是对速度分布的研究一直是交通流领域研究的热点。对速度分布的研究有利于揭示交通流的运行规律，为确定道路限速、进行安全性评价等提供有力依据。在一般情况下可以简单认为车辆自由流速度近似服从正态分布。然而，由予受到不同道路坡度及曲率、车道宽度、交通状态、车型构成等因素的影响，车辆速度分布也会随之发生很大的变化。祝站东等对高速公路隧道路段小客车运行速度分布模型

9、收稿日期：2012-02—24基金项目：浙江警察学院校级科研培育类项目(20110616)作者简介：徐程(1985一)，女，江苏南通人，硕士．(xucheng@确cxy．coin)第8期徐程：基于高斯混合模型的车辆自由流