基于改進(jìn)模糊聚類(lèi)算法的快速路交通狀態(tài)分類(lèi)評(píng)價(jià)

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1、基于改進(jìn)模糊聚類(lèi)算法的快速路交通狀態(tài)分類(lèi)評(píng)價(jià)雷寧張光德武漢科技大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院摘要：棊于城市快速路實(shí)時(shí)交通信息發(fā)布出發(fā)，對(duì)其交通狀態(tài)進(jìn)行丫有效分類(lèi)。研宂首先在選取分類(lèi)指標(biāo)時(shí)，在傳統(tǒng)分類(lèi)指標(biāo)流量、速度、占有率的基礎(chǔ)上增加了新的分類(lèi)指標(biāo)一一路網(wǎng)寬裕度。并運(yùn)用模糊聚類(lèi)的思想對(duì)交通狀態(tài)進(jìn)行聚類(lèi)分析，對(duì)傳統(tǒng)模糊聚類(lèi)算法進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)，從而增加了方法的創(chuàng)新性。案例分析結(jié)果表明，研宄所提的分類(lèi)指標(biāo)及改進(jìn)算法是可行的，可對(duì)城市快速路的交通狀態(tài)進(jìn)行較為有效的分類(lèi)。關(guān)鍵詞：交通信息發(fā)布;城市快速路;模糊聚類(lèi);交通狀態(tài)分類(lèi)

2、;收稿日期：2017-03-15基金：國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)51308425EvaluationofTrafficStatusClassificationforUrbanExpresswaybasedonImprovedFuzzyClusteringLEINingZHANGGuang-deCHENLing-juanSchoolofAutomobileandTrafficEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology;Abstract：Based

3、ontrafficinformationdistributionofurbanexpressways,thetrafficstatusiseffectivelyclassified.Whenselectingclassificationindicator,theroadnetworkampledegreeisaddedinthestudyonthebasisoftraditionalclassificationindicatorsuchastrafficvolume,speedandoccupancy.Th

4、etrafficstatusisanalyzedbytheideaoffuzzyclustering,andthetraditionalfuzzyclusteringisimprovedwhichhasmadethemethodmoreinnovative.Analysisresultstocasesshowthattheproposedclassificationindicatorandtheimprovedalgorithmarefeasible,whichcanmakeaneffectiveclass

5、ificationofthetrafficstatusofurbanexpressways.Keyword：trafficinformationdistribution;urbanexpressway;fuzzyclustering;trafficstatusclassification;Received：2017-03-15當(dāng)前，擁堵已經(jīng)在我國(guó)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展屮扮演丫越來(lái)越重要的角色。而在城市道路網(wǎng)中擁堵并不是在任意時(shí)刻都存在的，擁堵的產(chǎn)生是有規(guī)律的，如何快速地分析交通規(guī)律并對(duì)交通狀態(tài)進(jìn)行分類(lèi)對(duì)于交通管理者

6、及時(shí)發(fā)布交通信息至關(guān)重要。一般交通狀態(tài)只有不確定性in,而模糊理論在描述事物的不確定性方面發(fā)揮了巨大的作用，因此常被用來(lái)描述交通狀態(tài)的不確定性。關(guān)于交通狀態(tài)分類(lèi)研宄已有丫大量的成果。在國(guó)外，PalmieriF等提出了一種基于非線性變化的交通狀態(tài)分類(lèi)方法，最終結(jié)果證明了該方法的有效性XZLSunD和Montazeri-GhM等針對(duì)城市道路交通狀態(tài)的判別問(wèn)題提出了基于K-means聚類(lèi)分析的方法［3,4］,并最終對(duì)交通狀態(tài)問(wèn)題進(jìn)行了有效評(píng)估。ShinD等運(yùn)用智能手機(jī)對(duì)交通模式進(jìn)行了分類(lèi)，試驗(yàn)對(duì)495個(gè)數(shù)據(jù)樣本進(jìn)

7、行了應(yīng)用分析，結(jié)果表明交通狀態(tài)分類(lèi)的準(zhǔn)確率達(dá)到丫82%包1。在國(guó)

8、Aj,模糊理論應(yīng)用最為廣泛,文獻(xiàn)［6-12］運(yùn)用模糊理論相關(guān)知識(shí)對(duì)城市道路的交通狀態(tài)進(jìn)行了分類(lèi)。其他的研宄還包括:于榮等利用支持向量機(jī)的思想將城市快速路的交通狀態(tài)分為了堵塞流、擁擠流、平穩(wěn)流和通暢流等四種形式m。皮曉亮等為了對(duì)快速路的交通狀態(tài)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，提前將交通狀態(tài)類(lèi)別分為順暢流、穩(wěn)定流、擁擠流和堵塞流等幾種，并最終對(duì)相關(guān)的參數(shù)信息進(jìn)行聚類(lèi)分析，以獲得確切的分類(lèi)結(jié)果［14］。以上所用分類(lèi)指標(biāo)和算法都比較傳統(tǒng)，本研宄在己有分類(lèi)指標(biāo)流量、速度

9、和吋間占有率的基礎(chǔ)上乂新增加了一個(gè)新的指標(biāo)路網(wǎng)寬裕度，同時(shí)改進(jìn)了已有的模糊聚類(lèi)方法，克服了以往算法中出現(xiàn)的局部最優(yōu)的缺點(diǎn)，使得最終聚類(lèi)的結(jié)果更加符合實(shí)際。1分類(lèi)指標(biāo)選取本文主耍參照“城市道路交通管理評(píng)價(jià)體系”預(yù)先將快速路交通狀態(tài)分為暢通、輕度擁擠、擁擠和嚴(yán)重?fù)頂D四類(lèi)，這四種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的交通流形式為自由車(chē)流、穩(wěn)定車(chē)流、同步車(chē)流和阻塞車(chē)流。評(píng)價(jià)交通狀態(tài)的參數(shù)包括很多如流量、速度、占奮率、車(chē)頭吋距和行程吋間等都是常用的。