[发明专利]一种类比电路功耗的路网交通能耗分析方法

说明书

本发明涉及一种类比电路功耗的路网交通能耗分析方法，包括下列步骤：步骤(1)：以驱动人们乘坐机动车出行的多种因素作为驱动人们出行的势能，确定影响交通出行因素的驱动力势能步骤(2)：电流定义为单位时间内通过某一横截面积的电荷量的多少，对于交通道路情况做出类比处理；得到道路属性I；步骤(3)：得到区域内能耗排放Q。步骤(4)：根据前三步得出的I、Q建立线性回归模型，并基于此建立数学模型，可得出三者的相互作用关系，得到一段路程的交通能耗数据，并将此进行扩展，构建起一个基于线性回归算法的类比能耗分析模型。

技术领域

本发明涉及一种对于路网的交通能耗分析方法，尤其指类比于电路中电阻功率能耗的道路交通能耗分析。通过对电路参数与路网参数的类比，考虑交通能耗的多重影响因素，并在一定的大数据的拟合下，根据线性回归可以得出路网能耗的相关分析方法。

背景技术

我国是人口大国，每年对能源的消耗量十分巨大。尤其是对一些不可再生能源的，如果长期持续大量地消耗，可能会危及到未来社会各方面的发展。虽然目前已有部分地区开始推行新能源汽车等新型交通工具的普及，但是这种新能源的建设需要一段相对较长的时间来搭建。在此之前，能源的过度消耗是否会影响到人们的正常生活，是难以预料的。基于目前技术的限制，新能源的还不能做到真正意义上的取代现有的自然资源。因此，针对现阶段，构建合理的城市交通能耗分析模型，对于解决能源的过度消耗问题十分有效。

目前国内外已有一些成熟的城市交通能耗的测量模型以及分析方法。北京交通大学与清华大学的张秀媛等人围绕城市交通全周期能耗分析，搭建了城市公共交通能耗分析模型；华中科技大学的龙江英在博士论文中提出来将七种客运交通方式运输效率最大化作为优化目标，将影响低碳目标的各种因素作为约束条件，构建低碳目标下城市交通结构优化模型的碳排放计算模型；并且，在当今大数据发展迅速的今天，基于大数据分析的交通能耗研究方式以及BT等神经网络的交通能耗模型构建技术也已成熟；以及当下的一些成熟软件，如Leap，Matlab等电脑软件均可在一定的大数据的支撑下模拟构建城市交通能耗的分析模型，在当今交通压力逐渐增大，能耗问题不断进入公众视野，这些应用与分析都将发挥极大的作用。

分析交通的数据可知，交通的影响因素是多样的，因此涉及交通能耗的分析方面也必将是多方面的。这种影响交通数据的因素包括：天气因素、节假日、汽车型号等等。综合这些因素联系在一起的分析方法，可以得出较为准确的交通能耗分析模型。

电网与路网有些共通之处，电路中已有一定的计算电路功耗的特定公式P＝U*I、Q＝R*I^2等等。不妨假设路网与电网的模型相同，进而对电网与路网进行一定的合理的类比及推理，以达到将电网的功率能耗类比推理到交通网络的能耗。许多学术讨论中有诸多“把路网用电网类比”的讨论，两者的机制不同，道路的情况比电路的情况要复杂得多等问题。其实，可以借此想法，凭借着当今大数据分析的数据优势，将路网情况用更加数字化的信息描述起来，从而在大数据的比对之重得出一般性的规律与模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种路网交通能耗分析方法，类比于电路中能量的消耗方式，微观地看交通网络中的能源流失。技术方案如下：

一种类比电路功耗的路网交通能耗分析方法，包括下列步骤：

步骤(1)：以驱动人们乘坐机动车出行的多种因素作为驱动人们出行的势能，每种因素在总的驱动势能中占比不同，不同因素的不同程度的影响相对权重也不一样，导致各个不同级别之间对能耗的影响程度也不同，将因素分级，划分不同的因素等级，得到并按照影响相对权重分级的包含因素种类、因素权重和因素等级字段的驱动势能的影响参数表，从而确定影响交通出行因素的驱动力势能

步骤(2)：电流定义为单位时间内通过某一横截面积的电荷量的多少，对于交通道路情况做出以下类比处理：

类比1：电路中的电荷量类比作一段道路中汽车所具有的平均重量数q，根据对大量汽车重量的求和与平均，得到一个用来衡量平均重量数多少的标准重量数M_g；进而得到多辆汽车载人的平均重量数q：