[發明專利]一種區域交通狀態評價方法

無效

• 申請號: 201210084221.2
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102637357A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 楊立才;劉海青;王德偉;吳磊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G08G1/01
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及交通狀態評價領域，具體是一種從城市區域路網道路交通指標參數中提取信息，并判斷區域路網范圍內是否存在擁堵以及擁堵程度的區域交通狀態評價方法。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，我國機動車數量迅速增長，道路交通流量的激增導致城市擁堵日益嚴重。智能交通，作為解決現代交通需求與供給矛盾的首要途徑，其有效的工程實施不僅有利于提高當前道路使用效率、增強車輛的安全性，而且有助于城市土地資源與能源的合理利用以及環境污染的改善。道路交通狀態識別作為智能交通系統中的前端技術，是指通過運用科學的方法對交通流特征參數進行分析與處理，對交通擁擠事件做出判斷，以減少其對正常交通的影響，保證道路暢通。如何根據現有的交通信息資源對城市路網交通狀態進行有效的評估，準確把握交通擁堵及其演變規律，是保證智能交通系統順利實施的先決條件。

現有的交通狀態評價技術都是在路段層次上，針對某單一路段或干線以及單一交叉口或交叉口群實現交通擁堵的狀態判別。然而，城市區域化建設與發展進程的加快使城市中產生了中央商貿區(CBD)、工業區、住宅區等有不同特性的城市區域，這些區域已成為繼某些關鍵路段或路口之后交通監控與管理的重點。在區域路網層次上進行有效的交通狀態評估和管理，可以為道路出行者提供更加直觀、全面的區域交通擁堵發生及演變規律信息，同時也可以為道路管理者提供可靠的區域交通控制與交通誘導的依據。城市區域交通狀態評估已成為道路交通狀態識別技術的重要研究內容之一。

路段和交叉口是組成區域路網的基本元素，區域交通擁擠也首先體現在路段或交叉口上。不同類型的道路或交叉口對所在區域的交通擁擠的影響是不同的。傳統的區域交通評價體系中，各路段對所在區域擁擠狀態的影響程度通常是由專家評分法確定。用該方法確定路段的影響權重時，往往是根據路段的一個指標(如交通流量)或多個指標進行專家打分得到，具有較強的主觀性，易導致評價結果與實際的路況不一致。另外，基于傳統方法建立的評價模型的結構相對復雜，不易實現或運算成本過大，進而造成資源浪費。

發明內容

本發明旨在克服現有區域路網擁堵評價技術中主觀性強、模型復雜等缺點和不足，為區域交通擁堵提供一種客觀、簡便的區域交通狀態評價方法。它主要是在已知道路交通信息參數的基礎上，對選定的評價指標數據樣本集進行主成分分析，確定各個路段的擁堵影響權重，然后利用模糊綜合評價法實現對區域交通狀態的定量評價，為道路使用者和道路管理者提供更加直觀的城市區域路網擁堵等級與擁堵指數的刻畫。

本發明是一種區域交通狀態評價方法，主要通過如下步驟實現：

步驟(1)：提出一種適合于區域路網環境下的路段劃分方式，根據城市路網拓撲結構和道路等級對區域路網內的路段進行整合，以整合后的路段作為評價影響區域擁擠狀況的基本單元；

步驟(2)：基于整合路段建立單向平均行程時間為指標的評價體系，采集實時道路平均行程時間信息，建立實時信息數據庫；

步驟(3)：對路段歷史平均行程時間信息進行主成分分析，提取主成分并計算各個路段的權重，該權重作為區域路網交通狀態模糊綜合評價的指標權重；

步驟(4)：建立不同路段的模糊評判集并運用梯形隸屬度函數進行路段單因素評價，結合步驟(3)所確立的權重，以加權法進行模糊綜合評判，最后以隸屬度最大原則確定路網的擁堵狀態，給出擁堵指數；

步驟(5)：對實際路網進行評價，實現區域擁堵等級判別并量化。

所述步驟(1)中，為減少路段劃分數量過多而帶來的誤差，降低數據處理復雜程度，本發明提出了一種適合于區域路網環境下的路段劃分方式，實現方法為：綜合考慮路網中的道路拓撲結構和交通流的相似性，將多個路口包含在一個路段內考慮，即待研究區域范圍內同一條道路所包含的所有交叉口和所有交叉口之間的路段合并為一個路段單元，稱之為整合路段，并用整合路段作為影響區域擁堵的基本單元進行交通狀態的估計，整合路段模型如附圖1所示。

所述步驟(2)中，實時信息數據庫的建立過程為：

①路段平均行程時間的計算公式為：