[發明專利]基于浮動車數據的宏觀路網交通狀態評價方法

無效

• 申請號: 200910088917.0
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN101794507A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 榮建;周翔;翁劍成;鄒文杰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G06Q50/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.基于浮動車數據的宏觀路網交通狀態評價方法，其特征在于，應用安裝有全球衛 星定位系統(GPS)設備的浮動車系統進行行程時間數據的采集，再利用地理信息系統技 術進行數據處理，獲得測度各項交通狀態評價指標，然后利用宏觀路網交通狀態評價模塊 進行評價，其中宏觀路網交通狀態評價模塊包括：目標函數構造模塊(1)、指標向量構造 模塊(2)、理想區間向量構造模塊(3)、評價指標權重值確定模塊(4)、評價等級確定模 塊(5)；利用前述所構建的評價模塊進行宏觀路網交通狀態評價，基于浮動車數據的宏觀 路網交通狀態評價方法的具體步驟如下：

1)數據獲取，以交通網格為單位將城市路網劃分為若干個區域，應用安裝有全球衛 星定位系統(GPS)設備的浮動車系統采集行程時間數據，在地理信息系統(GIS)技術支 持下，運用宏觀交通流理論計算各評價指標；

2)構造評價目標函數，選用評價標準所控制的n個指標來綜合評價城市路網交通狀態， 由此構造模型的目標函數，即：

F(x)＝[f₁(x)，f₂(x)，...f_j(x)，...，f_n(x)]^T??????????(1)

式中：F(x)為目標函數，f_j(x)為第j個指標，j＝1，2，...，n；

3)構造指標向量，即代表評價區域的各項評價指標值：

F_k＝[f_1，k，f_2，k，...f_j，k，...，f_n，k]^T????????????(2)

式中：F_k為評價區域指標向量，k表示第k個評價區域，k＝1，2，...，u，u為評價區域個 數；

上述的評價指標為4個，分別是：最小平均行程時間T_m、路網運行阻尼系數η、網擁 堵指數C和主干道交通狀態參量S；其中，T_m和η為現有宏觀交通流理論參數；C和S的計 算方法如下：

C=1MΣj=iM[1NΣi-1NTijLj]-TmTm---(7)]]>

S=Σi=1M([1NΣj=1NLengthiTij]-1/M)---(8)]]>

式中，C網擁堵指數，S為主干道交通狀態參量，T_m為最小平均行程時間，T_ij為第i個 車輛在第j個路段所用的行程時間，路段長度為L_j；Length_i為第i條主干道道路長度；M為 區域路網被采樣到的路段數量，N為觀測周期該路段的浮動車數量；

4)構造理想區間向量，利用每一等級各評價指標閾值構成理想區間向量，確定宏觀 路網交通狀態評價等級劃分標準，即：

Fi*=[f1,i*,f2,i*,...,fj,i*,...,fn,i*]fj,i*=[aj,i,bj,i]---(3)]]>

式中：為理想區間向量，i＝1，2，...，m，m為等級個數，表示第i個等級第j個標 準指標所對應指標變化區間，a_j，i，b_j，i分別為第i個等級第j個標準指標所對應指標變化區間 的下限值和上限值；

5)確定評價投影方向，在各標準等級理想區間內，利用均勻隨機數產生若干個樣本 值，并對各指標進行無量綱化處理，利用投影尋蹤法確定其一維投影值z(i)；然后，用實 數編碼加速遺傳算法推求最佳投影方向a^*；用到的公式如下：

Z(i)=Σj=ina(j)x(i,j)---(4)]]>

式中：z(i)為一維投影值，{x(i，j)|i＝1，2，...，m；j＝1，2，...n}為利用均勻隨機數產生 若干個樣本值，a＝(a(1)，a(2)，...，a(n))為投影方向；

6)建立基于Logistic曲線的等級評價模型，確定評價區域的交通狀態評價等級；根據 最佳投影方向的估計值a^*推求第i個樣本的投影值z^*(i)；按公式(5)求解等級計算值y^*(i)， 對y^*(i)取整數，即得到該評價區域交通狀態宏觀評價的等級；根據z^*(i)和樣本對應的標準 等級y(i)的散點圖建立基于Logistic曲線的等級評價模型；其中y^*(i)的計算公式如下：

y*(i)=N1+eα+βz*(i)---(5)]]>

minF(α,β)=Σi=1k(y*(i)-y(i))2---(6)]]>

式中：y^*(i)為第i個評級區域的等級計算值；最高等級N為該曲線的上限值； z^*(i)為第i個樣本的投影值；α、β為待定參數，其數值可由公式(6)確定。

2.根據權利要求1所述的基于浮動車數據的宏觀路網交通狀態評價方法，其特征在 于，所述的基于Logistic曲線的等級評價模型將區域路網的運行狀態劃分為暢通、基本暢 通、輕微擁堵、擁堵、嚴重擁堵五個等級。