[發明專利]分層次的交通運行評價方法

有效

• 申請號: 201410416141.1
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104182633B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 張彭;胡楊林;朱麗云;孫建平;張溪;郭繼孚;溫慧敏;全宇翔;姚青
• 申請（專利權）人: 北京交通發展研究中心
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G08G1/00
• 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

技術領域

本發明涉及交通運狀況行評價技術領域，尤其涉及一種分層次的交通運行評價方法。

背景技術

隨著我國城市化、現代化、機動化的同步快速發展，以及城市人口迅速增長，機動車保有量增長迅猛等原因，導致交通擁堵日益嚴重。及時、準確了解交通運行情況是制定相關政策的依據，對交通運行狀況認識以及定量衡量是規劃、管理等各項交通工作的前提。隨著交通工作的精細化，對交通系統運行評價的需求，已經從整體全路網，擴展到分區域、分道路等級，分出行方式的多層次需求。

現有從各種角度衡量交通運行狀況的方法，包括：路網運行速度、負荷度、排隊長度、擁堵里程比例以及旅行時間指數(TTI)等。這些指標用來評價交通運行狀況存在如下問題：1、由于不同道路設計速度、通行能力、信號燈配時等因素存在差別，單純的從某個物理量大小無法衡量其運行效率高低，比如同樣運行速度60km/Hr對高速和次支路完全是不同的運行狀態；2、TTI等指標能反映不同道路的差異，但其隨著道路運行速度降低迅速增大，沒有理論上限，樣本量少的情況下容易出現極大值，為直觀展現帶來困難；3、擁堵里程比例等方法僅適用于大范圍路網的運行評價，在路段較少時波動較大，在公交線路、高速公路、快速路、小區域等場合無法應用、4、排隊長度等方法在快速路和高速公路等場合無法應用。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種分層次的交通運行評價方法，主要目的在于，提供一種適用范圍廣，簡單易行的評價方法。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

本發明實施例提供了一種分層次的交通運行評價方法，包括如下步驟：

根據獲取的基礎交通數據計算健康交通狀況下的交通參數值，具體為計算目標區域中每一路段的自由流速度；

將實際交通狀況下的交通參數值和健康交通狀況下的交通參數值做對比得到目標區域的無理論界的特征性指標，所述目標區域的無理論界的特征性指標為目標區域的旅行時間指數，所述旅行時間指數為在一定時間間隔內，目標區域包含的全部車輛以當前速度行駛與自由流速度行駛同樣的距離需要的時間的比值；

將目標區域的無理論界的特征性指標轉換為有理論界的特征性指標，所述有理論界的特征性指標為延誤時間比，所述延誤時間比通過下式獲得，延誤時間比＝(實際旅行時間-自由流旅行時間)/實際旅行時間＝1-1/旅行時間指數；

將目標區域有理論界的特征性指標轉換為直觀的決策性指標，所述決策性指標為交通運行指數，所述交通運行指數由延誤時間比根據折減函數轉換得到。

作為優選，所述目標區域中路段(link)的自由流速度通過如下步驟獲得：根據歷史監測數據對每個路段每個時間點統計一定時期的平均速度；以15分鐘為間隔，在早06:00至晚20:00的56個時間段中求速度最大的8個時刻的均值作為該路段的自由流速度。

作為優選，計算目標區域的旅行時間指數包括如下步驟：

構造速密曲線，根據實時速度v_i獲得路段的實時車輛密度ρ_i，其中

對于無信號燈的連續流，用旅行時間指數對Greenshields模型進行修正得到如下速密關系式：

其中為連續流的最大設計自由流速度；

對于有信號燈的間斷流，分段線性擬合速密關系式如下：

其中為第i條路段自由流速度，v_i為第i條路段實時速度，ρ_i為第i條路段車輛密度，為第i條路段的實時旅行時間指數；

對于給定時間間隔中，以目標區域內各路段的車輛數作為各路段的加權系數得到目標區域的旅行時間指數TTI，具體公式如下：

其中，Δt為給定時間間隔，l_i為第i條路段長度，w_i為第i條路段車道數；此公式中，分子部分的含義為在給定時間Δt內目標區域中所有車輛花費的時間，分母部分含義為當前這些車輛在該時間間隔內行駛的距離如果以自由流速度行駛所需要的時間；l_iw_iρ_i為第第i條路段內的車輛數。

作為優選，所述目標區域的延誤時間比通過下式獲得

延誤時間比＝(實際旅行時間-自由流旅行時間)/實際旅行時間

＝1-自由流旅行時間/實際旅行時間

＝1-1/TTI

即由目標區域的旅行時間指數TTI根據上式可以獲得目標區域的延誤時間比。