[發明專利]基于車輛行程數據的道路網運行評價方法

有效

• 申請號: 201410183621.8
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN103956050A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 高永;孫建平;郭繼孚;溫慧敏;扈中偉;張溪
• 申請（專利權）人: 北京交通發展研究中心
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/052
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

本申請為分案申請，原申請的申請日為2012年09月06日，申請號為2012103281154，發明名稱為基于車輛行程數據的道路網運行評價方法。

技術領域

本發明涉及道路網運行狀態的評價技術領域，具體地說是一種基于車輛行程數據的道路網運行評價方法。

背景技術

對于國內迅速發展中的大城市而言，社會、經濟的發展帶動了交通出行、信息通訊等基礎聯通網絡的發展。經濟的發展吸引了越來越多的人口向城市聚集，城市規模和面積不斷擴大，交通出行的需求和數量迅猛增加，緊接著道路網絡結構向“大范圍”、“多層次”、“多模式”發展。在這種復雜的交通環境下，交通擁堵問題必然發生且嚴重影響了正常的交通出行。城市結構的復雜化發展必然引起交通擁堵的復雜化。城市交通運行狀態是一個呈時空變化的、動態的復雜變量，城市道路網是城市綜合交通體系中最為重要的基礎設施，是多種交通方式的運行載體。道路網運行狀況不僅客觀反映道路系統自身承載能力、運行效率和決定承載能力與效率的各種相關因素間交互作用關系，而且也在一定程度上客觀地反映了城市交通供需平衡狀況、城市交通方式構成的合宜程度以及與綜合交通體系整體運行相關的規劃決策和運行管理水平。因此，對道路網系統實時運行狀況的動態評價和診斷無疑是城市綜合交通體系規劃、建設與運行管理不可或缺的重要基礎依據和前提條件。

城市道路網是一個具有高度開放性的復雜巨系統，運行中受多種無約定和難以預知的人為因素以及自然因素干預影響，系統運行經常處于非穩定狀態。對于這樣一個復雜的非穩定系統進行整體實時動態評價是當今國內外尚未完全解決的難題。

迄今國內外仍在普遍應用的道路網運行評價方法，都是基于道路斷面通行能力(C)和實際負荷流量(V)這兩個基礎數據。所依據的基本理論要點是：對于給定的道路和節點，其通行能力是個不變的常數，決定它們運行狀況(水平)的是負荷量(流量)與通行能力之比值(即負荷度V/C)。這里稱之為“負荷度評價”。

長期以來，人們既把負荷度評價理論方法用于道路或交叉口規劃設計階段的承載能力與服務水平的靜態評估，也把它用于道路或交叉口實時運行動態分析。不僅如此，人們把這種本來只用于單一路段或節點做靜態負荷評價的理論方法搬用到路網系統實時動態評價。

現有的負荷度評價理論方法的主要局限性在于以下幾點：

1)以負荷度評價理論方法建立的靜態分析模型中，流量的增長是不受通行能力約束的，因此常常會出現V/C≥1的評估結果。事實上，由于路網運行中遞延傳導效應，任何一個斷面的流量(V)都受通行能力的約束，并會隨通行能力(C)的變化而變化，始終不會出現V/C≥1的情況。

2)負荷度評價理論方法用于路網整體評價時，未考慮不同功能和技術等級的道路對路網整體運行水平所發揮作用的差異，也未考慮它們之間的交互制約動態關聯性。因此，只能給出在一個設定的出行O-D需求條件下，每條道路(路段)的負荷度(V/C)評估數值，無法給出路網整體運行水平評估指標。

3)負荷度評價方法無法反映路網運行中的隨機波動狀況。在不同的流態狀況下，負荷度(V/C)與道路實際運行效率(暢通程度)的對應關系是有差異的。與流量或負荷度相比較，行程車速對道路暢通度更為敏感，也能更加真實地反映道路運行動態。在自由流和非穩定(紊亂)流兩種狀態下，車流運行速度離散程度都很高。換言之，在這兩種狀況下，對應于同一負荷度(V/C)值，實際運行隨機波動性幅度很大，負荷度評價無法真實反映這一狀況。

4)負荷度評價所依據的道路斷面流量(V)數據，無論選取的斷面間隔多密，在空間上仍然是不連續的。在數據采集的實際工作中，受設備投資等客觀條件制約，流量數據的實時采集對于整個路網的覆蓋率更是很難滿足路網實時整體動態評價需要。鑒于前面述及的路網運行特性，路網整體運行動態評價無疑要求基礎數據能夠在時間與空間上均連續、無盲區。不僅如此，作為路網運行狀態實時評價，現有宏觀靜態分析模型以出行OD歷史數據為基礎依據的負荷度評價也是不適用的。

綜上所述，負荷度評價理論方法不能真實反映路網運行的實時動態特性，雖仍可用于單一道路或節點服務水平的靜態評估，但卻不適用于路網整體動態評價。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于車輛行程數據的道路網運行評價方法。本發明方法可提供實時動態運行評價。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

基于車輛行程數據的道路網運行評價方法，包括如下步驟：