[發(fā)明專利]一種基于多源數(shù)據(jù)校核的多方式出行O-D需求估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711001757.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN108009972B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 四兵鋒;楊小寶;高自友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q50/30
• 分類號(hào): G06Q50/30;G06Q10/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種基于多源數(shù)據(jù)校核的多方式出行O-D需求估計(jì)方法，其特征在于，包括：

S1.選取交通網(wǎng)中的基本元素，根據(jù)基本元素之間的出行需求建立城市多方式交通網(wǎng)絡(luò)模型表示為G(M,N,A)，其中M為路網(wǎng)中出行方式的集合，N是節(jié)點(diǎn)集合，A為路網(wǎng)中路段集合；

所述城市多方式交通網(wǎng)絡(luò)模型中包括以下基本元素：

節(jié)點(diǎn)，

所述節(jié)點(diǎn)包括：

產(chǎn)生出行需求的小區(qū)節(jié)點(diǎn)集合R，其元素用r表示，即

吸引出行需求的小區(qū)節(jié)點(diǎn)集合S，其元素用s表示，即

道路交叉口節(jié)點(diǎn)集合I，其元素用i表示，即

節(jié)點(diǎn)r到s之間的出行需求稱之為O-D需求；

路段，

路段表示相鄰節(jié)點(diǎn)之間的道路連接，用a來表示，a∈A；

交通網(wǎng)絡(luò)中的路段為有向的，用一個(gè)數(shù)偶來表示，即a＝(i,j)∈A，其中i和j分別表示路段a的起點(diǎn)和終點(diǎn)，i,j∈N；

路段具有多種屬性，包括出行需求量、道路流量、通行能力、行駛阻抗；

路徑，

任意O-D對(duì)之間的相連路段的有序排列稱為O-D之間的路徑；

每種出行方式都有與之相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱之為子網(wǎng)，用G_m表示城市交通網(wǎng)絡(luò)中的第m(m∈M)種出行方式子網(wǎng)；

用表示在第m(m∈M)種子網(wǎng)G_m中連接O-D對(duì)r-s的所有路徑集合；

S2.對(duì)用于校核O-D需求估計(jì)量的多源歷史交通數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

S3.利用步驟S1的模型和步驟S2的計(jì)算結(jié)果，對(duì)多方式O-D需求進(jìn)行估計(jì)，得到新的O-D需求總量；

所述對(duì)多方式O-D需求進(jìn)行估計(jì)包括第一階段：

將當(dāng)前O-D需求加載到多方式交通網(wǎng)絡(luò)模型中，得到不同方式的路段流量以及不同方式的O-D需求量，并采用差商法和泰勒展開式得到路段流量及不同方式O-D量與O-D總量之間的近似線性關(guān)系；

還包括第二階段：

以O(shè)-D需求總量的估計(jì)值、路段流量的估計(jì)值、公交O-D出行量的估計(jì)值與相應(yīng)的先驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的誤差平方和最小為目標(biāo)，構(gòu)造一個(gè)廣義最小二乘法模型；

將第一階段得到的近似關(guān)系代入到這個(gè)廣義最小二乘法模型中，求解該模型，得到一個(gè)新的O-D需求總量；

最后，判斷所得出的新的O-D需求總量是否滿足收斂條件，如果滿足，算法停止，否則，將新的O-D需求總量作為輸入量，重新執(zhí)行所述S3步驟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源數(shù)據(jù)校核的多方式出行O-D需求估計(jì)方法，其特征在于，

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中路段與路徑之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，計(jì)算路徑上的出行需求/阻抗與路段上的出行需求/阻抗之間存在如下關(guān)系：

其中，表示路段a上第m種交通方式的出行需求量；表示O-D對(duì)r-s之間第m種交通方式子網(wǎng)G_m中第k條路徑上的出行需求量；

表示第m種交通方式子網(wǎng)G_m中路段與路徑之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如果路段a在O-D對(duì)r-s間第k條路徑上，則否則

表示第m種交通方式子網(wǎng)G_m中O-D對(duì)r-s之間第k條路徑上的出行阻抗；表示路段a上第m種交通方式的出行阻抗。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多源數(shù)據(jù)校核的多方式出行O-D需求估計(jì)方法，其特征在于，在第m種交通方式子網(wǎng)G_m中，任意O-D對(duì)之間的所有路徑上出行需求之和等于該O-D對(duì)之間該方式的出行需求總量，即：

其中，表示O-D對(duì)r-s之間選擇第m種出行方式的出行需求量；

在城市多方式交通網(wǎng)絡(luò)中，O-D對(duì)r-s之間不同出行方式的出行需求之和等于r-s之間總的出行需求，即：

其中，q_rs表示O-D對(duì)r-s之間的出行需求總量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源數(shù)據(jù)校核的多方式出行O-D需求估計(jì)方法，其特征在于，多源歷史交通數(shù)據(jù)包括：O-D需求調(diào)查數(shù)據(jù)、路段交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)以及公交出行刷卡數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于多源數(shù)據(jù)校核的多方式出行O-D需求估計(jì)方法，其特征在于，

O-D需求調(diào)查數(shù)據(jù)預(yù)處理包括：

首先，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩查，刪除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；

其次，把抽樣數(shù)據(jù)按照抽樣率進(jìn)行擴(kuò)樣處理，得到整個(gè)小區(qū)的居民出行O-D信息；

根據(jù)擴(kuò)樣后的數(shù)據(jù)，即可得到先驗(yàn)O-D需求信息，假定用表示調(diào)查數(shù)據(jù)中O-D對(duì)的抽樣集合，表示抽樣O-D對(duì)r-s之間調(diào)查得到的出行總量；

所述路段交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)是基于道路檢測(cè)數(shù)據(jù)得到路段交通流量，道路流量通過自動(dòng)交通數(shù)據(jù)采集檢測(cè)器得到某時(shí)刻通過道路某一斷面的車輛數(shù)；

路段交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理包括：

假設(shè)檢測(cè)器的采集周期為t分鐘，則每天分為T＝24×(60/t)個(gè)周期，假定用表示裝有檢測(cè)器的路段集合，表示第d天第n個(gè)時(shí)段所得到的路段上的流量，D表示數(shù)據(jù)采集的天數(shù)，則通過下面式子就可以得到路段上的日均道路流量：

其中，表示根據(jù)檢測(cè)器所得到的路段上的道路流量；

所述公交出行刷卡數(shù)據(jù)預(yù)處理包括：

假設(shè)用表示公交子網(wǎng)中O-D對(duì)集合，D表示公交刷卡數(shù)據(jù)采集的天數(shù)，表示在公交子網(wǎng)中O-D對(duì)r-s之間第d天所得到的公交O-D出行量，則公交出行的平均O-D出行量可以表示為：

其中，表示在公交子網(wǎng)中O-D對(duì)r-s之間統(tǒng)計(jì)得出的公交O-D出行量。