一種基于浮動車技術(shù)的城市區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及云數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種基于浮動車技術(shù)的城市區(qū)域路 網(wǎng)運行指數(shù)評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 浮動車技術(shù)是根據(jù)道路路面運行車輛動態(tài)位置信息獲取道路通行狀況的一種技 術(shù)，利用帶有GPS信息的浮動車（出租車或公交車）可以實時采集車輛的位移信息，將時間 序列的車輛位置坐標與地圖進行匹配，可以得到浮動車輛的速度數(shù)據(jù)，取路段所有浮動點 速度的空間平均值可以得路段的實時平均速度，將一定周期內(nèi)的路段實時速度進行算術(shù)平 均可以得到道路的周期平均速度，采用閾值法判別單個路段是否擁堵，在此基礎(chǔ)上通過新 車公里數(shù)比例VKT的計算得到區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)。
[0003] 區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)RNCR可以描述一個區(qū)域道路路網(wǎng)交通流綜合運行水平和平穩(wěn) 狀態(tài)，是衡量路網(wǎng)流量是否均衡的重要標準。當今城市道路交通擁堵問題非常嚴峻，如何確 定一個既能準備量化區(qū)域路網(wǎng)運行狀態(tài)，又能在實際中很好應(yīng)用的運行指數(shù)估計方法是非 常重點。北京交通研究中心曾提出一個類似交通擁堵指數(shù)的計算方法，但是其關(guān)鍵性的參 數(shù)車公里數(shù)是一個常量，屬于專家法確定，只是根據(jù)北京當?shù)氐慕煌ㄌ匦源_定的，在一定 程度不具備適用性。而本發(fā)明主要是利用浮動車技術(shù)，能夠全面獲得路網(wǎng)交通信息，提出了 一個在實際應(yīng)用中可以科學(xué)量化的新車公里數(shù)比例計算方法，在此基礎(chǔ)上評估區(qū)域路網(wǎng)運 行指數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] -種基于浮動車技術(shù)的城市區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)評估方法，其特征在于，包括以下 步驟：
[0005] (1)利用浮動車GPS數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計周期內(nèi)單車樣本的平均旅行速度；
[0006] (2)提取周期路段平均行程速度V1;
[0007] (3)判斷單個路段的交通擁堵狀態(tài)；
[0008] (4)計算各等級道路的擁堵里程比例RCR ;
[0009] (5)車公里數(shù)VKT計算；
[0010] (6)區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)RNCR計算；
[0011] (7)路網(wǎng)運行狀態(tài)評估。
[0012] 所述的利用浮動車GPS數(shù)據(jù)計算路段單車樣本速度是在得到樣本車輛j所經(jīng)過的 前后相鄰兩點的路徑信息（P 1, i = 1，2, L，η}后，通過路徑長度和時間差得到此次路徑的平 均旅行速度V = ΔΑ/Δ/；;;
[0013] 當途徑路段數(shù)只有一個（不跨越路口）或^ >3:Q公里/小時（暢通狀態(tài)）時，將 賦給路段P1;否則，結(jié)合起點的瞬時速度V i和終點的瞬時速度V2，分四種交通狀態(tài)對途徑的 每個路段速度分別賦值。
[0014] 提取周期路段平均行程速度V1的公式如下：
[0015]
[0016] 式中V1為弧段P i的平均速度，I i為弧段P啲長度，t u為第j輛車在路徑中弧段 P1上的出行時間，n i為弧段P 參與計算的車輛數(shù)目。這里，當n i等于0,即該路段上沒有 數(shù)據(jù)覆蓋時，我們用歷史積累的一周不同時間段的歷史平均速度進行補充；當Ii1不等于0 時，路段旅行速度是多個樣本的調(diào)和平均速度。
[0017] 判斷單個路段的交通擁堵狀態(tài)采用閾值法進行交通狀態(tài)判別，將路段平均行程速 度與預(yù)先設(shè)定的閾值進行比較，進而判斷其是否擁堵，以及確定其對應(yīng)的交通狀態(tài)。
[0018] 所述的區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)RNCR根據(jù)不同道路等級的擁堵里程比例加權(quán)計算得 到，路網(wǎng)擁堵里程比例通過因子a的分段函數(shù)計算得到，具體公式如下：
[0019] RNC = RCRf* ω f+RCRa* ω a+RCRm* ω m+RCRl* ω J
[0020] a = RNOlOO
[0021]
[0022] 其中，x，y，z，m，n值是城市道路區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)公眾交通擁堵感受優(yōu)化參數(shù)，在實際應(yīng) 用當中，需要利用調(diào)查問卷和真實的交通數(shù)據(jù)分析擬合計算。
[0023] 所述的新車公里數(shù)VKT是按照城市路網(wǎng)道路等級（快速路、主干路、次干路、支路） 分別設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，參數(shù)的計算公式如下：
[0024]
[0025]
[0026] CN 105139645 A 兄明書 3/6 頁
[0027]
[0028] 其中：
[0029] Lf是區(qū)域路網(wǎng)中快速路的總長度；
[0030] La是區(qū)域路網(wǎng)中主干路的總長度；
[0031] Lni是區(qū)域路網(wǎng)中次干路的總長度；
[0032] 1^是區(qū)域路網(wǎng)中支路的總長度。
[0033] 有益效果
[0034] -是以浮動車為采集技術(shù)，能獲取路網(wǎng)范圍的交通信息，覆蓋范圍廣，覆蓋強度 高；二是車公里數(shù)VKT的計算，能根據(jù)不同地區(qū)的實際地圖進行調(diào)整，靈活性高；三是區(qū)域 路網(wǎng)運行指數(shù)RNCR的計算，利用分段線性擬合的思想，確定了區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)的公式， 公式中相應(yīng)的參數(shù)標定可以根據(jù)交通路網(wǎng)實際特點進行標定。
【附圖說明】
[0035] 圖1本發(fā)明的方法流程圖。
[0036] 圖2路段狀態(tài)判別速度閾值。
[0037] 圖3基于交通運行指數(shù)的路網(wǎng)運行狀態(tài)等級判定。
【具體實施方式】
[0038] -種基于浮動車技術(shù)的城市區(qū)域路網(wǎng)運行指數(shù)評估方法，包括以下步驟：
[0039] S1、利用浮動車GPS數(shù)據(jù)計算路段的一個統(tǒng)計周期內(nèi)單車樣本平均旅行速度。在 得到樣本車輛j所經(jīng)過的前后相鄰兩點的路徑信息（P 1, i = 1，2, L，η}后，通過路徑長度和 時間差得到此次路徑的平均旅行速度當途徑路段數(shù)只有一個（不跨越路口） 或；> 30公里/小時（暢通狀態(tài)）時，將；賦給路段P1;否則，按以下原則，結(jié)合起點的瞬時 速度V1和終點的瞬時速度V 2，分四種交通狀態(tài)對途徑的每個路段速度分別賦值：
[0040] ①減速狀態(tài)（滿足Vi ν'2、）時
[0041] 起始路段速度值賦為(V1 +?)/2，其它路段速度值根據(jù)出行時間一致原則計算，即 用總的出行時間A t]減去起始路段的出行時間，然后通過距離除以該時間得到速度。
[0042] ②加速狀態(tài)（滿足V, S￡ r2 )時
[0043] 終止路段速度值賦為(V2 +〗)/2，其它路段速度值根據(jù)出行時間一致原則計算。
[0044] ③先減速后加速時
[0045] 起始路段速度值賦為V1，終止路段速度值賦為V2，中間路段（如果存在）速度值根 據(jù)出行時間一致原則計算。
[0046] ④先加速后減速時
[0047] 車輛處于走走停停狀態(tài)，途徑路段速度值賦為G。
[0048] S2、通過對每個路段上的樣本速度進行處理分析提取周期路段平均行程速度V1,