[發明專利]一種機動車闖紅燈遞增式階梯罰單的生成方法

在審

• 申請號: 201610236067.4
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105702039A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 張亞平;劉翰寧;俞春俊;鄧毅萍;王雪梅;付川云;李河江;朱昀喆;韋鈺
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種機動車闖紅燈遞增式階梯罰單的生成方法，其特征在于它按以下步驟進行：

步驟一、遞增式階梯罰款機制的響應分析：建立機動車闖紅燈需求響應模型，建立機動 車闖紅燈遞增式階梯罰款機制，分析駕駛人對遞增式階梯罰款機制的響應；

步驟二、建立階數優化模型，即運用秩和比法對機動車闖紅燈遞增式階梯罰款的階數進 行優化建模；

步驟三、建立階位闖紅燈次數優化模型，即以研究區域內駕駛人不滿意程度達到最低為 目標對機動車闖紅燈遞增式階梯罰款的階位闖紅燈次數進行優化建模；

步驟四、建立階位罰款額度優化模型，即以研究區域內全體駕駛人闖紅燈次數最小為目 標對機動車闖紅燈遞增式階梯罰款的階位罰款額度進行優化建模。

2.如權利要求1所述的一種機動車闖紅燈遞增式階梯罰單的生成方法，其特征在于步 驟一所述遞增式階梯罰款機制的響應分析的具體內容：

遞增式階梯罰款機制的響應分析包括三部分內容：建立機動車闖紅燈需求響應模型，建 立機動車闖紅燈遞增式階梯罰款機制和分析駕駛人對遞增式階梯罰款機制的響應；

建立機動車闖紅燈需求響應模型，同一駕駛人的闖紅燈罰款總額是受到約束的，當單次 闖紅燈罰款額度變化，駕駛人就會改變闖紅燈次數，此即駕駛人的闖紅燈需求針對單次闖紅 燈價格做出了響應；根據價格彈性定義來表達這種需求量對于價格的響應，可以描述為需求 響應模型：

式中，P為實施前單次闖紅燈罰款金額；

Q為實施前駕駛人闖紅燈次數；

ΔP為單次闖紅燈罰款金額調整量；

ΔQ為實施后駕駛人闖紅燈次數的變化量；

E為價格彈性；

建立機動車闖紅燈遞增式階梯罰款機制，假設實施闖紅燈遞增式階梯罰款前，所有駕駛 人闖一次紅燈的罰款額度為P；現實施m階階梯罰款，第一階闖紅燈次數區間為[0,C₁]，第一 階單次闖紅燈罰款額度調整量為ΔP₁，則調整后第一階單次闖紅燈罰款額度為P+ΔP₁；第二階 闖紅燈次數區間為[C₁+1,C₂]，第二階單次闖紅燈罰款額度調整量為ΔP₂，則調整后第二階單次 闖紅燈罰款額度為P+ΔP₂，……，第m階闖紅燈次數區間為[C_m-1+1,+∞)，第m階單次闖紅燈罰 款額度調整量為ΔP_m，則調整后第m階單次闖紅燈罰款額度為P+ΔP_m；

分析駕駛人對遞增式階梯罰款機制的響應，包括單個和全體駕駛人響應闖紅燈遞增式階 梯罰款機制后的闖紅燈次數和罰款金額分析；

單個駕駛人響應闖紅燈遞增式階梯罰款機制后的闖紅燈次數，位于每一階闖紅燈次數區 間的駕駛人針對遞增式階梯罰款響應后的闖紅燈次數Q_a為

Qa=Qa1=Q+EΔP1PQQ≤C1Qa2=Q+EΔP1PC1+EΔP2P(Q-C1)C1<Q≤C2...Qam=Q+EΔP1PC1+EΔP2P(Q-C1)+EΔPmP(Q-Cm-1)Cm-1<Q]]>

單個駕駛人響應闖紅燈遞增式階梯罰款機制后的罰款金額，駕駛人的階位屬性改變，應 該由Q_a與各階闖紅燈次數區間相比較后確定，則新的不同階位駕駛人針對遞增式階梯罰款響 應后的罰款金額F_a為

Fa=Fa1=(P+ΔP1)QaQa≤C1Fa2=(P+ΔP1)C1+(P+ΔP2)(Qa-C1)C1<Qa≤C2...Fam=(P+ΔP1)C1+(P+ΔP2)(C2-C1)+...(P+ΔPm)(Qa-Cm-1)Cm-1<Qa]]>

闖紅燈次數概率密度，駕駛人闖紅燈行為是隨機的，因此闖紅燈次數為隨機變量；對于 研究區域，每個闖紅燈次數的概率就是闖紅燈次數為該值的駕駛人數占該區域的駕駛人總數 的比例；將研究區域內相同闖紅燈次數的駕駛人占駕駛人總數的比例進行擬合得到整個區域 內闖紅燈次數的概率密度分布函數f(Q)；運用概率密度函數對單個駕駛人的闖紅燈次數、闖 紅燈罰款金額積分即可求到各階駕駛人的闖紅燈次數和總的闖紅燈罰款金額；

全體駕駛人響應闖紅燈遞增式階梯罰款機制后的闖紅燈次數，實施機動車闖紅燈遞增式 階梯處罰前，全體駕駛人總的闖紅燈次數為

Qsum=∫0∞f(Q)QdQ]]>

實施機動車闖紅燈遞增式階梯罰款后的全體駕駛人總的闖紅燈次數為

Qsuma=∫0Qa1f(Q)Qa1dQ+∫Qa1Qa2f(Q)Qa2dQ+...+∫Qa(m-1)∞f(Q)QamdQ.]]>