[發明專利]一種高速公路交通指數數值確定方法

有效

• 申請號: 201611164728.3
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106652450B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 鄭元;冉斌;曲栩;張健;何賞璐
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

本發明公開了一種高速公路交通指數數值確定方法，包括如下步驟：采集高速公路交通數據并構建歷史數據庫；構建高速公路交通流基本圖；通過聚類運算將高速公路交通狀態劃分為不同等級，并將交通狀態劃分等級與交通指數等級一一轉化；通過聚類運算對同一交通指數等級內不同交通指數數值進行劃分；計算同一交通指數等級內交通指數數值劃分的交通密度臨界閾值；將實時數據點劃分到具體的高速公路交通狀態和交通指數等級，并根據交通密度確定具體的交通指數數值。本發明實現了高速公路的交通指數具體數值的計算，支撐交通指數體系構建及在高速公路上的實踐應用。

技術領域

本發明涉及高路公路運營管理領域，尤其是一種高速公路交通指數數值確定方法。

背景技術

近年來我國高速公路的建設和運營處于快速發展階段，高速公路車流量也在逐年遞增，尤其是節假日期間，高速公路容易發生擁堵的現象。高速公路管理者目前正面臨著交通供需矛盾帶來的挑戰，如何直觀及時地了解高速公路上的交通運行狀態，并在此基礎上對高速公路出入口進行科學管控，成為解決交通供需問題，并為高速公路使用者提供更優質服務并緩解高速公路擁堵的關鍵。

近年來，道路交通指數的概念成為國內外交通領域研究的熱點，道路交通指數(又稱交通擁堵指數)是指用量化的方法表達道路交通運行擁堵程度。道路交通指數反應了一定范圍內道路的平均車速和人們對道路交通擁堵程度的感受。一般而言，交通指數數值越大，表明道路交通越擁堵，數值越小，表明交通越暢通。然而，另外對于高速公路交通指數研究與應用方面，一些學者則選用多指標方式和聚類算法量化描述高速公路交通運行狀態，但相關指標和聚類算法內容未能應用在國內外實際的高速公路上。因此如何確定高速公路交通指數數值，從而監測高速公路交通運行態勢是迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種高速公路交通指數數值確定方法，通過本項目的開展研究，識別交通擁堵和交通運行態勢情況，為高速公路進一步提升服務管理水平提供技術支撐和保障。

為解決上述技術問題，本發明提供一種高速公路交通指數數值確定方法，包括如下步驟：

(1)以設定的采樣周期采集高速公路交通流率和速度數據，并構建高速公路的歷史數據庫；

(2)基于歷史數據庫中的交通流量和速度數據構建高速公路交通流基本圖；

(3)確定高速公路交通狀態的聚類數目，對基本圖中的數據點進行聚類運算，將高速公路交通狀態劃分為不同等級；

(4)將高速公路交通狀態等級與交通指數等級對應轉化，確定每一數據點對應的具體交通指數等級，并結合設定的交通指數等級數值范圍，確定每一數據點的對應的交通指數等級數值范圍；

(5)根據交通指數等級范圍內不同交通指數數值類別數目，確定同一交通指數等級數值范圍內的聚類數目，將該交通指數等級數值范圍內數據點進行聚類運算，從而確認每一數據點在相應指數等級內的具體交通指數數值；

(6)基于每一數據點在相應指數等級內所確定的交通指數數值，計算每一數據點的交通密度數值，通過決策樹模型對每一數據點不同的交通指數數值進行決策劃分，從而得到對應的交通密度臨界數值，進而作為劃分同一指數等級中不同水平交通指數數值的臨界閾值；

(7)將實時采集數據點的具體交通流率和速度數據劃分到具體的高速公路交通狀態和交通指數等級，并根據數據點交通密度數值確定具體的交通指數數值。