路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識別方法
2023-05-26 03:43:11 1
路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識別方法
【專利摘要】本發明涉及城市交通管理領域，旨在提供路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識別方法。該路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識別方法包括步驟：獲得所需識別的路網中的所有路段的速度數據，計算路段的平均行程時間，確定路段的擁堵影響區域，計算路網中所有路段的全局平均速度，按照服務水平進行擁堵路段篩選，獲得路段的擁堵發生頻率，獲得常發瓶頸和偶發瓶頸。本發明利用定義的擁堵影響區域，計算全局平均速度作為識別的基礎，可以有效剔除隨機因素的影響；另外，本發明還可以同時識別常發瓶頸和偶發瓶頸。
【專利說明】路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識別方法
【技術領域】
[0001] 本發明是關於城市交通管理領域，特別涉及路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識 別方法。
【背景技術】
[0002] -個城市的路網交通運行有一定的規律，但同時也受其他隨機因素的影響，如何 通過數據對路網中常發擁堵的路段和偶發擁堵的路段進行識別，對交通管理有重要的意 義。但是目前尚無從大量的隨機交通運行數據中識別常發瓶頸和偶發瓶頸的方法，導致交 通管理部門依賴經驗決策，從而弱化了交通管理效益。
【發明內容】
[0003] 本發明的主要目的在於克服現有技術中的不足，提供一種通過計算路段產生的擁 堵區域內的平均速度作為路段的全局速度，並以全局速度為基礎獲得擁堵排名，進而得到 路段發生擁堵的頻率的方法。為解決上述技術問題，本發明的解決方案是：
[0004] 提供路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識別方法，用於利用交通運行數據得到路 段發生擁堵的頻率，包括下述步驟：
[0005] (1)獲得所需識別的路網中的所有路段的速度數據；
[0006] (2)計算路段的平均行程時間；
[0007] (3)確定路段的擁堵影響區域；
[0008] (4)計算路網中所有路段的全局平均速度；
[0009] (5)按照服務水平進行擁堵路段篩選；
[0010] (6)獲得路段的擁堵發生頻率；
[0011] (7)獲得常發瓶頸和偶發瓶頸；
[0012] 所述步驟⑴具體是指：通過計程車GPS或者路段地點調查，獲得所需識別的路網 中的所有路段的速度數據：所述速度數據是指包括至少一天時間，所有時間間隔i內（典型 的時間間隔可以取5分鐘作為一個時間間隔），所有車輛經過路段j的速度；並對獲得的速 度數據計算平均值，得到在時間間隔i內，車輛經過路段j的平均速度 Vij ;
[0013] 其中，j是指所需識別的路網中的任意路段，i是指時間間隔；
[0014] 所述步驟⑵具體是指：利用步驟⑴中得到在時間間隔i內，車輛經過所需識別 的路網中的所有路段的平均速度，計算車輛經過路段的平均行程時間，計算公式為 ：
[0015]
【權利要求】
1.路網交通中常發瓶頸和偶發瓶頸的識別方法，用於利用交通運行數據得到路段發生 擁堵的頻率，其特徵在於，包括下述步驟： (1) 獲得所需識別的路網中的所有路段的速度數據； (2) 計算路段的平均行程時間； (3) 確定路段的擁堵影響區域； (4) 計算路網中所有路段的全局平均速度； (5) 按照服務水平進行擁堵路段篩選； (6) 獲得路段的擁堵發生頻率； (7) 獲得常發瓶頸和偶發瓶頸； 所述步驟（1)具體是指：通過計程車GPS或者路段地點調查，獲得所需識別的路網中的 所有路段的速度數據：所述速度數據是指包括至少一天時間，所有時間間隔i內，所有車輛 經過路段j的速度：並對獲得的速度數據計算平均值，得到在時間間隔i內，車輛經過路段 j的平均速度Vij ; 其中，j是指所需識別的路網中的任意路段，i是指時間間隔； 所述步驟⑵具體是指：利用步驟⑴中得到在時間間隔i內，車輛經過所需識別的路 網中的所有路段的平均速度，計算車輛經過路段的平均行程時間，計算公式為：
其中，j是指所需識別的路網中的任意路段，i是指時間間隔，是指車輛經過路段j 的平均行程時間，h為路段j的物理長度，是指步驟（1)中獲得的在時間間隔i內，車輛 經過路段j的平均速度； 所述步驟（3)具體是指：設\用於表示路段j的擁堵影響區域，並將\初始化為 ={j}:設路段m用於表示所需識別的路網中除路段j外的任意路段，用於表示路段m 到達路段j的行程時間，路段m到路段j的物理最短路徑為，.匕…其中 Λ:..為物理最短路徑上的第k條路段； 通過公式
計算:其1
g示時間間隔i內，車輛在從路段m 到路段j的物理最短路徑上第k個路段的平均行程時間，通過步驟（2)計算得到： 是指時間間隔i內，車輛從路段m到達路段j的平均行程時間；
通過的值確定路段j的擁堵影響區域，具體判斷方法為：如果同時滿足下述兩個條 件，則判斷路段m是路段j的擁堵影響區域，更新\ = Ω^υ {m}，即路段m的交通運行受 路段j交通運行的影響；如果沒有同時滿足下述兩個條件，則判斷路段m不是路段j的擁堵 影響區域，即路段j沒有對路段m產生影響； 條件⑴的值小於1小時，即路段m到路段j的行程時間小於1小時； 條件（2):對於路段m到路段j的物理最短路徑上的第k條路段火*滿足 即路段m到路段j的物理最短路徑上第k條路段和路段j的交通
? 狀態相差在50%以內，即路段m到路段j的物理最短路徑上任意路段和路段j的交通狀態 相差在50%以內：其中
是時間間隔i內，從路段m到達路段j的物理最短路徑上第k 條路段的平均速度，通過步驟（1)得到：&指步驟（1)中獲得的在時間間隔i內，車輛經過 路段j的平均速度；
所述步驟（4)具體是指：通過步驟（3)計算得到路段j的擁堵影響區域Ω ，計算 內所有路段到達路段j的平均速度的平均，計算公式為 其中，
?表示路段m到路段j的平均行程速度，m為滿是m e Ω」的路段：其分子
是指路段m到路段j的物理最短路徑長度，分母
是指路段m到達路段j的物理最短 路徑的平均行程時間，通過步驟（3)計算得到，是指路段j的擁堵影響區域中路段 的數量
是指路段j的擁堵影響區域內所有路段到達路段j的平均行 程速度的和；計算得到的巧,即在時間間隔i內，車輛經過路段j的全局平均速度； 所述步驟（5)具體是指：通過步驟⑷計算得到的在時間間隔i內，車輛經過路段j的 全局平均速度，按照擁堵閾值l〇km/h對全局平均速度進行篩選，如果全局平均速度的值小 於擁堵閾值l〇km/h，則路段j為擁堵路段，並將所需識別的路網中的所有擁堵路段的集合 記為Q ; 所述步驟（6)具體是指：設定U {CJ，即對步驟（5)中得到的所有的(；求併集，用於表 示對所有的擁堵路線求併集：對於任一屬於U {CJ的路線j統計路線j在所有Q內出現 的次數，並除以時間間隔i的個數，得到擁堵發生頻率，並將擁堵發生頻率從高到低進行排 列，得到擁堵路段的頻率排序向量Sj ; 所述步驟（7)具體是指：如果路段j的擁堵發生頻率小於等於50 %，則判斷路段j為 偶發瓶頸路段；如果路段j的擁堵發生頻率大於50%，則判斷路段j為常發瓶頸路段。
【文檔編號】G08G1/052GK104112361SQ201410172412
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】祁宏生, 王殿海, 陳鵬, 許駿, 金盛, 馬東方, 蔡正義, 鄭正非 申請人:浙江大學