[发明专利]一种基于混合高斯模型的非机动车道服务水平评价方法

说明书

本发明公开了一种基于混合高斯模型的非机动车道服务水平评价方法，适用于有物理隔离的非机动车道，属于交通规划技术领域。非机动车道服务水平是用来度量非机动车道提供给骑行者骑行服务好坏的一个指标。由于和机动车相比，非机动车骑行者能更直观地感受外界环境。因此骑行者感受是服务水平定级的重要依据。由于人的感受有很大的波动性，软分类的方法与实际情况更加贴合。本发明的基本思路是通过建立混合高斯模型判定某个交通流运行状态对应服务水平等级的概率，从而建立服务水平评价体系。本发明利用混合高斯模型软分类的特性，使得评价结果与骑行者的感受更为贴近，为有物理隔离的非机动车道的规划、建设与管理提供理论支持。

技术领域

本发明是一种针对有物理隔离的非机动车服务水平的评价方法，采用混合高斯模型，考虑了骑行者感受的波动性，建立软分类模型。该评价方法可以服务于非机动车道现状评价、规划、设计与管理，属于交通规划领域。

背景技术

随着社会经济的不断发展，居民的生活水平得到了大幅度的提高，小汽车保有量增长迅速。由此，也加剧了城市的交通拥堵和环境污染。当前，非机动车交通在国内部分城市发展迅速。从公共自行车、电动自行车到共享单车，非机动车的发展形式不断得到创新，在居民日常出行中也占据着越来越重要的地位。由于非机动车环保，便捷的优点，在中短距离出行中具有很大的优势，作为城市交通的补充，和机动车出行共同构成了整个城市居民的出行网络。而非机动车道和机动车道一样作为城市道路网的一部分，承担着城市出行的重要功能。由于非机动车没有外壳将骑行者与外界环境相隔离，骑行环境对非机动车骑行者的影响更大。当前国内外对于非机动车服务水平的研究较少，且大多数研究以骑行者的感受作为服务水平的评价，但是建立的模型采用硬边界，未考虑到骑行者感受存在波动。因此，有必要针对非机动车交通流的运行特征，选取相应的评价指标，采用软分类的方法对非机动车道的服务水平进行量化分级，从而为非机动车道的规划、建设与管理提供一定的依据。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于混合高斯模型的非机动车道服务水平评价方法，由于针对交通问题的特殊性，本发明采用混合线性模型来建立非机动车道服务水平评价体系，由于非机动车行驶没有固定的车道，通过考虑不同宽度下非机动车交通流状态的差异，使得建立的评价体系能够适用于不同宽度的非机动车道。

该方法包括以下步骤：

(1)采集路段非机动车交通流参数，包括流量、密度、速度、超车次率、电动自行车比例、男性比例参数；

(2)同时拍摄基于骑行者第一视角的视频，记录非机动车交通流运行状态，与所采集的交通流参数一一对应；

(3)将非机动车道服务水平人为划分为N个等级，每等级对应一个分值；采用骑行者打分的方式，收集不同骑行者对视频片段的等级评分，并取其平均值作为每个片段的得分；

(4)通过显著性分析对交通流参数的筛选，选择显著相关的交通流参数作为评价指标；

(5)采用混合高斯模型，考虑骑行者感受的波动性，每个交通流状态所对应的服务水平等级存在概率关系，建立服务水平评价体系。

步骤(1)采集路段非机动车交通流参数包括

c11、调查非机动车道的基础信息，得到非机动车道的宽度、隔离形式；

c12、统计路段交通流信息

其中，因为非机动车行驶没有固定的车道，所以流量为单位宽度下的统计值。统计一定时间段内的车流及各非机动车的速度，获得单位宽度的流量q和该时间段内非机动车的平均速度数据v，通过交通流三参数的关系q＝kv得到密度信息k；超车次率通过以下公式计算得

其中，

r：超车次率；

P：统计间隔内所发生的超车次数；