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申请/专利权人：交通运输部路网监测与应急处置中心;交通运输部公路科学研究所

摘要：本发明实施例公开了一种基于融合式状态观测器的高速路运行态势估计方法，涉及高速公路运行态势智能化估计领域。方法包括：利用高速路网各子系统的感知设备，测量各子系统当前的真实交通状态；将测量的真实交通状态输入比例积分状态观测器，由所述比例积分状态观测器对各子系统未来的交通状态进行一次估计；将测量的真实交通状态输入分布式状态观测器，由所述分布式状态观测器对各子系统未来的交通状态进行二次估计；对一次估计结果和二次估计结果进行融合，得到各子系统未来交通状态最终的估计结果。本实施例能够对大规模高速路网的交通状态进行全面、准确的估计。

主权项：1.一种基于融合式状态观测器的高速路运行态势估计方法，其特征在于，包括：利用高速路网各子系统的感知设备，测量各子系统当前的真实交通状态，其中，所述交通状态包括交通流密度，各子系统包括至少一个路段；将测量的真实交通状态输入比例积分状态观测器，由所述比例积分状态观测器对各子系统未来的交通状态进行一次估计，其中，所述比例积分状态观测器通过估计误差的积分和比例放大对估计结果进行反馈；将测量的真实交通状态输入分布式状态观测器，由所述分布式状态观测器对各子系统未来的交通状态进行二次估计，其中，所述分布式状态观测器由分布在各子系统的各观测器构成并考虑了各子系统间的互联关系；对一次估计结果和二次估计结果进行融合，得到各子系统未来交通状态最终的估计结果；其中，所述分布式状态观测器为： 其中，和分别表示观测器所估计的各子系统在t时刻和t+1时刻的交通状态；Kσt表示观测器增益矩阵，用于表征观测器对t时刻交通状态的估计误差对t+1时刻交通状态的估计结果的影响；ut表示各子系统在t时刻的交通需求；表示观测器在t时刻的测量输出；表示各子系统的解耦块矩阵，用于表征各子系统内部交通状态的传递规律；表示各子系统间的互联项，为根据各子系统间交通状态的互联关系构建的已知矩阵；Bσt用于表征各子系统的交通需求对交通状态的影响；C用于表征各子系统的测量输出与交通状态间的关系；Fσt表示仿射项；其中，所述观测器增益矩阵Kσt通过以下方式求解：利用线性矩阵不等式求解器对线性矩阵不等式30进行求解，得到对称正定矩阵P和未知矩阵Qσt： 其中，λmax为最大特征值，μ为未知正常数，I为单位矩阵，Cσt为未知矩阵；通过Kσt＝P-1Qσt，得到所述观测器增益矩阵Kσt。

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百度查询： 交通运输部路网监测与应急处置中心 交通运输部公路科学研究所 基于融合式状态观测器的高速路运行态势估计方法