[發(fā)明專利]交通擁堵指數(shù)計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310195608.X
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103280098A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張彭;孫建平;郭繼孚;溫慧敏;姚青;張溪;朱麗云;高永;全宇翔
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通發(fā)展研究中心
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G08G1/052;G08G1/065
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通擁堵評價技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種能準(zhǔn)確衡量交通擁堵對人心理感受影響的交通擁堵指數(shù)計算方法。

背景技術(shù)

交通擁堵是經(jīng)濟發(fā)展不平衡導(dǎo)致的口分布不均、城市交通供給有限及城市布局與經(jīng)濟發(fā)展不匹配等各種社會矛盾的集中體現(xiàn)，是一個世界性難題。為了全面深入理解交通擁堵的本質(zhì)，為交通管理、規(guī)劃、政策出臺等方方面面工作提供支持并合理引導(dǎo)公眾出行，切實緩解日益嚴(yán)峻的擁堵現(xiàn)狀，需要一套能切實反映道路擁堵狀況的評價指標(biāo)體系，其中就包括交通擁堵指數(shù)。擁堵評價指標(biāo)總的分為：a、以人或車為對象的指標(biāo)，包括車輛平均速度、人均擁堵感受等；b、以路為對象的指標(biāo)，包括出行總量、路網(wǎng)平均車輛密度、擁堵里程比例等。現(xiàn)有的評價指標(biāo)均以路為對象，以全路網(wǎng)固定量為基數(shù)求解的指標(biāo)。缺點在于不能貼切反映交通擁堵給人帶來的切實感受，在一些極端天氣、小區(qū)域、交通管制等特殊情況下給出的評價結(jié)果和實際感受的差別較大不能真實反映公眾的感受。

有鑒于上述現(xiàn)有的交通擁堵評價方法存在的缺陷，本發(fā)明人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新穎的能貼切反應(yīng)公眾心里感受的交通擁堵指數(shù)計算方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種能貼切反應(yīng)公眾心里感受的交通擁堵指數(shù)計算方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

交通擁堵指數(shù)計算方法，包括如下步驟：

a、根據(jù)路網(wǎng)車輛檢測設(shè)備提供的數(shù)據(jù)獲得路網(wǎng)中每個路段的車流量和車輛的平均行駛速度；

b、根據(jù)上步所得的車流量和平均行駛速度計算路網(wǎng)中每個路段所包含的車輛數(shù)；

c、構(gòu)造以速度為自變量的擁堵感強度函數(shù)；

d、將每個路段的速度帶入擁堵感強度函數(shù)得到該路段的平均擁堵感強度；

e、用每個路段的車輛數(shù)作為該路段的權(quán)值求全路網(wǎng)擁堵感強度的加權(quán)平均值作為該路網(wǎng)的交通擁堵指數(shù)。

作為優(yōu)選，所述路網(wǎng)車輛檢測設(shè)備為固定檢測裝置或浮動車，其中固定檢測裝置使用微波、地磁或電感線圈來獲得路網(wǎng)中每個路段的斷面車流量和斷面速度，浮動車通過不斷上報GPS位置，用位置間的距離除以上報時間間隔可以可獲得路段的平均速度。

作為優(yōu)選，路網(wǎng)中每個路段所包含的車輛數(shù)通過如下方法得到：a、用固定檢測裝置獲得的斷面流量除以斷面速度得出車道密度，車道密度乘以車道路和路段長度得出該路段包含的車輛數(shù)；b、使用浮動車獲得的平均速度帶入速度與密度關(guān)系的函數(shù)推導(dǎo)出近似的車道密度，再用車道密度乘以車道數(shù)和路段長度得出該路段包含車輛數(shù)。

作為優(yōu)選，所述擁堵感強度函數(shù)如下：λ=αln(C-v)+S

其中λ為模擬人心理變化的擁堵感強度，數(shù)值越大，擁堵感越強；C為擁堵閾值，速度小于擁堵感閾值人有擁堵感；v為車輛速度；α和S為歸一化常數(shù)。

作為優(yōu)選，λ量化為0至10，通過v=c時，λ=0和v=0時，λ=10來確定歸一化常數(shù)α和S的值。

作為優(yōu)選，根據(jù)通行條件將整個路網(wǎng)的道路分為不同等級，對各等級道路分別確定其擁堵閾值，道路等級越高擁堵閾值取值越大。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明首次建立了交通量和心理量之間的聯(lián)系，給出了交通量和心理量的定量關(guān)系，給出了如何衡量擁堵給人心理帶來的感受的方法；

2、現(xiàn)有技術(shù)是以路為對象，通過計算路網(wǎng)擁堵里程比例、路網(wǎng)密度等獲得的路網(wǎng)占用情況指數(shù)；本發(fā)明在交通科學(xué)領(lǐng)域首次建立了交通量和心理量之間的聯(lián)系，通過將速度與人的心理感受建立對應(yīng)關(guān)系，再加權(quán)求平均獲得整個城市交通的擁堵評價指數(shù)；

3、本發(fā)明適用于各種極端狀況，可涵蓋路網(wǎng)各種運行狀態(tài)。在小區(qū)域、極端天氣等特殊情況下均能更真實的反應(yīng)人的感受，應(yīng)用場景更廣；

4、和現(xiàn)有基于路網(wǎng)擁堵里程比例的指數(shù)算法相比本發(fā)明的給出的指標(biāo)體系是高階可導(dǎo)的，指數(shù)波動性更小、曲線更平滑。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的交通擁堵心理感受指數(shù)計算流程圖；

圖2為反映速度與人心理擁堵感之間關(guān)系的示意圖；

圖3為本發(fā)明方法應(yīng)用于極端天氣的擁堵指數(shù)圖；

圖4為本發(fā)明方法應(yīng)用于小區(qū)域的擁堵指數(shù)圖；

圖5A和圖5B為本發(fā)明方法與基于擁堵里程比例方法作為對比例的結(jié)果對比圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。