CN104183121A - 公交线路运行快捷性的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公交线路运行快捷性的评价方法，包括如下步骤：根据获取的基础交通数据计算健康交通状态下公交线路的交通参数值，具体为计算目标公交线路中相邻站点间的公交自由流速度；将实际交通状况下的交通参数值和健康的交通状况下的交通参数值做对比计算得到目标公交线路的无理论界的特征性指标，即旅行时间指数；将目标公交线路的无理论界的特征性指标转换为有理论界的特征性指标，即延误时间比，延误时间比＝1-1/旅行时间指数；将目标公交线路的有理论界的特征性指标转换为直观的决策性指标，决策性指标为目标公交线路的交通运行指数，交通运行指数由延误时间比根据折减函数转换得到。本发明方法适用范围广，简单易行。

Description

公交线路运行快捷性的评价方法

技术领域

本发明涉及交通运状况行评价技术领域，尤其涉及一种公交线路运行快捷性的评价方法。

背景技术

随着我国城镇化步伐的加快，城市交通的大客流、长距离、多区域的特征越来越明显。国家针对这一特征，提出了公交都市、公交优先等指导性方针，引导出行结构向大运量的公交、地铁倾斜，公交服务在城市交通管理中的重要性越来越突出。为了评价公交服务水平，需要一套科学的指标体系。

现有从各种交通运行评价方法，包括路网运行速度、负荷度、排队长度、拥堵里程比例以及旅行时间指数(TTI)等。但这些指标均为评价路网运行状态的指标，对行业、对指定公交线路评价的指标体系尚不完善。公交运行可以从快捷性、安全性、舒适度、经济性等多角度进行评价，本发明针对乘客对公交运行最敏感的快捷性提出一种新的评价方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种公交线路运行快捷性的评价方法，主要目的在于提供一种适用公交线路运行快捷性的评价方法。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种公交线路运行快捷性的评价方法，包括如下步骤：

根据获取的基础交通数据计算健康交通状态下公交线路的交通参数值，具体为计算目标公交线路中相邻站点间的公交自由流速度；

将实际交通状况下的交通参数值和健康的交通状况下的交通参数值做对比计算得到目标公交线路的无理论界的特征性指标，所述目标公交线路的无理论界的特征性指标为目标公交线路的旅行时间指数，所述旅行时间指数为在一定时间间隔内，该公交线路全部行驶的公交车以当前速度行驶与以自由流速度行驶同样的距离需要的时间的比值；

将目标公交线路的无理论界的特征性指标转换为有理论界的特征性指标，所述有理论界的特征性指标为目标公交线路的延误时间比，所述延误时间比通过下式获得，延误时间比＝(实际旅行时间-自由流旅行时间)/实际旅行时间＝1-1/旅行时间指数；

将目标公交线路的有理论界的特征性指标转换为直观的决策性指标，所述决策性指标为目标公交线路的交通运行指数，所述交通运行指数由延误时间比根据折减函数转换得到。

作为优选，所述目标公交线路中各个相邻站点间的公交自由流速度通过如下步骤获得：根据公交速度的历史监测数据，对目标公交线路的相邻站点每个时间点统计一定时期的平均速度；以15分钟为间隔，在公交开行的全部时间间隔中求速度最大的8个时刻的均值作为相邻站点间的公交自由流速度。

作为优选，目标公交线路的旅行时间指数通过如下公式获得：

$\begin{array}{c}\mathrm{TTI}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\mathrm{\Δt}}{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\frac{\mathrm{\Δt}{v}_i}{{\tilde{v}}_i}}\\ =\frac{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\frac{v_i}{{\tilde{v}}_i}}\end{array}$

其中N为目标公交线路站点数，Δt为给定时间间隔，v_i、和ρ_i分别为第i和第i+1站之间目标公交线路的公交车实际速度、公交自由流速度及公交车数量；此公式分子部分的含义为在时间Δt内，目标公交线路所有行驶公交车辆花费的时间；分母部分含义为当前这些公交车在该时间间隔内行驶的距离如果以自由流速度行驶所需要的时间。

作为优选，根据下式将延误时间比转换为目标公交线路的交通运行指数，

$\mathrm{\&lambda;}=\left\{\begin{array}{c}{e}^x,-\&infin;\&le;x\&le;0\\ 14x+\mathrm{1,0}<x\&le;0.5\\ 4x+\mathrm{6,0.5}<x\&le;1\end{array}\right.$

其中λ为交通运行指数，x为目标公交线路的延误时间比。

本发明实施例提出的一种公交线路运行快捷性的评价方法与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明实施例的评价方法反映了指定公交线路运行的快捷性，同时给出了乘坐该线路公交车的乘客额外付出的时间成本占其出行总时间的比例。

2、本发明实施例的公交运行评价方法不受样本量影响，

3、本发明实施例的公交运行评价方法，不仅适用于市内、郊县等各类型公交线路，而且适用于长途客运线路的运行评价。

附图说明

图1为本发明实施例提供的方法获得的公交线路的交通运行指数的对比图。

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。

公交线路运行快捷性的评价方法，包括如下步骤：

根据获取的基础交通数据计算健康交通状态下公交线路的交通参数值，具体为计算目标公交线路中相邻站点间的公交自由流速度；

将实际交通状况下的交通参数值和健康的交通状况下的交通参数值做对比计算得到目标公交线路的无理论界的特征性指标，所述目标公交线路的无理论界的特征性指标为目标公交线路的旅行时间指数，所述旅行时间指数为在一定时间间隔内，该公交线路全部行驶的公交车以当前速度行驶与以自由流速度行驶同样的距离需要的时间的比值；

将目标公交线路的无理论界的特征性指标转换为有理论界的特征性指标，所述有理论界的特征性指标为目标公交线路的延误时间比，所述延误时间比通过下式获得，延误时间比＝(实际旅行时间-自由流旅行时间)/实际旅行时间＝1-1/旅行时间指数；

将目标公交线路的有理论界的特征性指标转换为直观的决策性指标，所述决策性指标为目标公交线路的交通运行指数，所述交通运行指数由延误时间比根据折减函数转换得到。

本发明方法通过基础交通数据获得特征性指标，并将特征性指标由无理论界转换为有理论界(延误时间比的范围为0～1)，进而得到决策性指标，即交通运行指数来评价目标公交线路运行的快捷性。延误时间比又称冗余时间比，代表拥堵给出行者带来的额外时间成本占其消耗时间的比例，是全社会为拥堵付出的时间代价的测度，也即通过缓堵可以为出行者节省的时间比例。本发明给出了一种从出行者为付出的额外时间成本在出行时间中所占比例的角度评价交通运行快捷性的方法，从交通运行状况本质性对公交线路运行的快捷性进行评价。本发明方法只需要基础交通数据中的速度数据即可，简单易行。

作为上述实施例的优选，目标公交线路中各个相邻站点间的公交自由流速度通过如下步骤获得：根据公交速度的历史监测数据，对目标公交线路的相邻站点每个时间点统计一定时期的平均速度；以15分钟为间隔，在公交开行的全部时间间隔中求速度最大的8个时刻的均值作为相邻站点间的公交自由流速度。当然，也可以10分钟或其他的一定时长为间隔，求最大的几个时刻的均值作为该路段的自由流速度。自由流速度为交通量较小道路完全畅通情况下车辆的行驶速度，可以忽略车辆密度对其影响，但其受雨、雪、雾等自然条件及限行标志等道路通行能力的影响。每个公交线路具有不同的自由流速度。所以先使用历史监测数据对每个公交线路每个时间点统计一定时期的平均速度。

比如求连续一个月内每天01:00至01:15的相邻站点间(区间)的平均速度(行驶距离之和除以行驶时间之和)，得到该区间该时间点的速度；考虑到不同条公交线路开行时间不同，有白天车也有夜间车，所以在全部开行时间段中求速度最大的8个时刻的均值作为该区间的自由流速度。

作为上述实施例的优选，目标公交线路的旅行时间指数通过如下公式获得：

$\begin{array}{c}\mathrm{TTI}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i\mathrm{\&Delta;t}}{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i\frac{\mathrm{\&Delta;t}{v}_i}{{\tilde{v}}_i}}\\ =\frac{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i}{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i\frac{v_i}{{\tilde{v}}_i}}\end{array}$

其中N为目标公交线路站点数，Δt为给定时间间隔，v_i、和ρ_i分别为第i和第i+1站之间目标公交线路的公交车实际速度、公交自由流速度及公交车数量；此公式分子部分的含义为在时间Δt内，目标公交线路所有行驶公交车辆花费的时间；分母部分含义为当前这些公交车在该时间间隔内行驶的距离如果以自由流速度行驶所需要的时间。

目标区域的延误时间比通过下式获得，

延误时间比＝(实际旅行时间-自由流旅行时间)/实际旅行时间

＝1-自由流旅行时间/实际旅行时间

＝1-1/TTI

即由公交线路的旅行时间指数TTI根据上式可以获得其对应的延误时间比，无需更多的基础交通数据。

作为上述实施例的优选，根据下式将延误时间比转换为目标公交线路的交通运行指数，

$\mathrm{\&lambda;}=\left\{\begin{array}{c}{e}^x,-\&infin;\&le;x\&le;0\\ 14x+\mathrm{1,0}<x\&le;0.5\\ 4x+\mathrm{6,0.5}<x\&le;1\end{array}\right.$

其中λ为交通运行指数，x为目标公交线路的延误时间比。

用2012年4月23日北京市631路和968路的全天数据对本方法进行了验证。图1为本发明方法获得的公交线路的交通运行指数的对比图。图中纵坐标是公交线路的交通运行指数，横坐标是全天运行时间。两条线路的运行路线比较接近，大部分站点重合，从结果中可以看出在早07:00点到晚18:00点间968路的运行快捷性要高于631路，晚18:00点之后631的快捷性要高于968路。本发明方法物理含义清晰，适用于没有路段样本数仅有速度值的情况，及宏观至微观的多层次评价。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.公交线路运行快捷性的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据获取的基础交通数据计算健康交通状态下公交线路的交通参数值，具体为计算目标公交线路中相邻站点间的公交自由流速度；

将实际交通状况下的交通参数值和健康的交通状况下的交通参数值做对比计算得到目标公交线路的无理论界的特征性指标，所述目标公交线路的无理论界的特征性指标为目标公交线路的旅行时间指数，所述旅行时间指数为在一定时间间隔内，该公交线路全部行驶的公交车以当前速度行驶与以自由流速度行驶同样的距离需要的时间的比值；

将目标公交线路的无理论界的特征性指标转换为有理论界的特征性指标，所述有理论界的特征性指标为目标公交线路的延误时间比，所述延误时间比通过下式获得，延误时间比＝(实际旅行时间-自由流旅行时间)/实际旅行时间＝1-1/旅行时间指数；

将目标公交线路的有理论界的特征性指标转换为直观的决策性指标，所述决策性指标为目标公交线路的交通运行指数，所述交通运行指数由延误时间比根据折减函数转换得到。

2.根据权利要求1所述的公交线路运行快捷性的评价方法，其特征在于，所述目标公交线路中各个相邻站点间的公交自由流速度通过如下步骤获得：根据公交速度的历史监测数据，对目标公交线路的相邻站点每个时间点统计一定时期的平均速度；以15分钟为间隔，在公交开行的全部时间间隔中求速度最大的8个时刻的均值作为相邻站点间的公交自由流速度。

3.根据权利要求1所述的公交线路运行快捷性的评价方法，其特征在于，目标公交线路的旅行时间指数通过如下公式获得：

$\begin{array}{c}\mathrm{TTI}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i\mathrm{\&Delta;t}}{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i\frac{\mathrm{\&Delta;t}{v}_i}{{\tilde{v}}_i}}\\ =\frac{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i}{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&rho;}}_i\frac{v_i}{{\tilde{v}}_i}}\end{array}$

其中N为目标公交线路站点数，Δt为给定时间间隔，v_i、和ρ_i分别为第i和第i+1站之间目标公交线路的公交车实际速度、公交自由流速度及公交车数量；此公式分子部分的含义为在时间Δt内，目标公交线路所有行驶公交车辆花费的时间；分母部分含义为当前这些公交车在该时间间隔内行驶的距离如果以自由流速度行驶所需要的时间。

4.根据权利要求1所述的公交线路运行快捷性的评价方法，其特征在于，根据下式将延误时间比转换为目标公交线路的交通运行指数，

$\mathrm{\&lambda;}=\left\{\begin{array}{c}{e}^x,-\&infin;\&le;x\&le;0\\ 14x+\mathrm{1,0}<x\&le;0.5\\ 4x+\mathrm{6,0.5}<x\&le;1\end{array}\right.$

其中λ为交通运行指数，x为目标公交线路的延误时间比。