[发明专利]交通拥堵指数计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通拥堵评价技术领域，具体的说是一种能准确衡量交通拥堵对人心理感受影响的交通拥堵指数计算方法。

背景技术

交通拥堵是经济发展不平衡导致的口分布不均、城市交通供给有限及城市布局与经济发展不匹配等各种社会矛盾的集中体现，是一个世界性难题。为了全面深入理解交通拥堵的本质，为交通管理、规划、政策出台等方方面面工作提供支持并合理引导公众出行，切实缓解日益严峻的拥堵现状，需要一套能切实反映道路拥堵状况的评价指标体系，其中就包括交通拥堵指数。拥堵评价指标总的分为：a、以人或车为对象的指标，包括车辆平均速度、人均拥堵感受等；b、以路为对象的指标，包括出行总量、路网平均车辆密度、拥堵里程比例等。现有的评价指标均以路为对象，以全路网固定量为基数求解的指标。缺点在于不能贴切反映交通拥堵给人带来的切实感受，在一些极端天气、小区域、交通管制等特殊情况下给出的评价结果和实际感受的差别较大不能真实反映公众的感受。

有鉴于上述现有的交通拥堵评价方法存在的缺陷，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种新颖的能贴切反应公众心里感受的交通拥堵指数计算方法，以解决现有技术存在的不足。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种能贴切反应公众心里感受的交通拥堵指数计算方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

交通拥堵指数计算方法，包括如下步骤：

a、根据路网车辆检测设备提供的数据获得路网中每个路段的车流量和车辆的平均行驶速度；

b、根据上步所得的车流量和平均行驶速度计算路网中每个路段所包含的车辆数；

c、构造以速度为自变量的拥堵感强度函数；

d、将每个路段的速度带入拥堵感强度函数得到该路段的平均拥堵感强度；

e、用每个路段的车辆数作为该路段的权值求全路网拥堵感强度的加权平均值作为该路网的交通拥堵指数。

作为优选，所述路网车辆检测设备为固定检测装置或浮动车，其中固定检测装置使用微波、地磁或电感线圈来获得路网中每个路段的断面车流量和断面速度，浮动车通过不断上报GPS位置，用位置间的距离除以上报时间间隔可以可获得路段的平均速度。

作为优选，路网中每个路段所包含的车辆数通过如下方法得到：a、用固定检测装置获得的断面流量除以断面速度得出车道密度，车道密度乘以车道路和路段长度得出该路段包含的车辆数；b、使用浮动车获得的平均速度带入速度与密度关系的函数推导出近似的车道密度，再用车道密度乘以车道数和路段长度得出该路段包含车辆数。

作为优选，所述拥堵感强度函数如下：λ=αln(C-v)+S

其中λ为模拟人心理变化的拥堵感强度，数值越大，拥堵感越强；C为拥堵阈值，速度小于拥堵感阈值人有拥堵感；v为车辆速度；α和S为归一化常数。

作为优选，λ量化为0至10，通过v=c时，λ=0和v=0时，λ=10来确定归一化常数α和S的值。

作为优选，根据通行条件将整个路网的道路分为不同等级，对各等级道路分别确定其拥堵阈值，道路等级越高拥堵阈值取值越大。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明首次建立了交通量和心理量之间的联系，给出了交通量和心理量的定量关系，给出了如何衡量拥堵给人心理带来的感受的方法；

2、现有技术是以路为对象，通过计算路网拥堵里程比例、路网密度等获得的路网占用情况指数；本发明在交通科学领域首次建立了交通量和心理量之间的联系，通过将速度与人的心理感受建立对应关系，再加权求平均获得整个城市交通的拥堵评价指数；

3、本发明适用于各种极端状况，可涵盖路网各种运行状态。在小区域、极端天气等特殊情况下均能更真实的反应人的感受，应用场景更广；

4、和现有基于路网拥堵里程比例的指数算法相比本发明的给出的指标体系是高阶可导的，指数波动性更小、曲线更平滑。

附图说明

图1为本发明的交通拥堵心理感受指数计算流程图；

图2为反映速度与人心理拥堵感之间关系的示意图；

图3为本发明方法应用于极端天气的拥堵指数图；

图4为本发明方法应用于小区域的拥堵指数图；

图5A和图5B为本发明方法与基于拥堵里程比例方法作为对比例的结果对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。