CN105809963B - 一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其能解决国内外尚无科学、客观、实用的量化评估指标和方法来对城市道路交能状态进行评测的问题。其以车辆平均停车次数车辆平均行程时间作为城市通道交通状态的两个指标调查值，集实测车辆行驶通过待评测的城市通道的车辆行驶数据；根据车辆行驶数据计算实测车辆通过所述待评测的城市通道时的车辆平均停车次数和车辆平均行程时间并计算两种指标调查值对应的交通状态指数pi；再根据两种指标调查值对应的交通状态指数pi计算综合评估指数P，根据所述综合评估指数P的高低来最终评价所述待评侧的城市通道的交通状态的等级。

Description

一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法
技术领域
本发明涉及道路交通管理领域，具体为一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法。
背景技术
在城市干道、快速路等主要通道使用科学的交通组织、信号控制和诱导管理能够有效提高道路通行能力和通行效率，是缓解城市道路拥堵的有效手段。但是，国内关于城市主要通道交通组织和管理的效果评价一直缺少实用的方法，大多数城市在建设和应用交通组织和管理技术过程中，缺乏对其进行系统性评价，导致应用效果难以体现。
国内外学者对交通状态评估进行了初步研究，其选取的评估指标有交通负荷、平均延误、阻塞率、车辆的尾气排放因子、平均噪音等，但是这些研究提出的评估指标分布范围广，多数指标还只停留在理论层面，往往需要进行推理和演算才能得到最终的评估结果，因而不便于实际调查和应用。
故亟需建立一套科学、客观、实用的量化评估指标和方法来开展城市道路交通状态的实地评测应用，为改善城市主要通道交通状况和缓解拥堵提供技术支持。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其能解决国内外尚无科学、客观、实用的量化评估指标和方法来对城市道路交能状态进行评测的问题。
其技术方案包括，一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其特征在于：首先定义车辆平均停车次数车辆平均行程时间作为城市通道交通状态的两个指标调查值，并分别定义所述两个指标调查值的阈值范围与交通状态指数pi的阈值范围之间的对应关系，再定义所述两个指标调查值在交通高峰期与平峰期权重系数wi，再依次按以下步骤进行实测评价：
⑴采集实测车辆行驶通过待评测的城市通道的车辆行驶数据；
⑵根据所述车辆行驶数据计算所述实测车辆通过所述待评测的城市通道时的车辆平均停车次数和车辆平均行程时间
⑶根据所述车辆平均停车次数车辆平均行程时间分别计算两种指标调查值对应的交通状态指数pi；
⑷根据所述两个指标调查值的阈值范围与交通状态指数pi的阈值范围之间的对应关系以及所述步骤⑶得到的两种指标调查值对应的交通状态指数pi，计算综合评估指数P，根据所述综合评估指数P的高低来最终评价所述待评侧的城市通道的交通状态的等级；
其中，所述车辆平均停车次数定义为所述实测车辆行驶通过所述待评侧的城市通道的各交叉口遇到的红灯停车总次数与所述待评测的城市通道的总交叉口数的比值；所述车辆行程时间定义为所述实测车辆沿着所述待评测的城市通道方向行驶的总时间与所述待评测的城市通道长度之比。
进一步的，所述车辆平均停车次数、车辆平均行程时间两个指标调查值的阈值范围与交通状态指数的阈值范围之间的对应关系为:
所述两个指标调查值分别在交通高峰期与平峰期权重系数wi定义为
进一步的，所述车辆平均停车次数所述车辆行程时间其中ST,m为车辆经过第m个交叉口的完全停车次数，N为车辆经过的交叉口数，tN为车辆到达第N个交叉口的时间，t1为车辆到达第1个交叉口的时间，lm为车辆在第m个交叉口与前一交叉口之间的行驶距离。
进一步的，所述交通状态指数pi采用线性插值的方法计算，公式为其中yi1为第i个指标调查值对应的交通状态指数范围的下限阈值，yi2为第i个指标调查值对应的交通状态指数范围的上限阈值，xi为第i个指标调查值，xi1为第i个指标调查值对应的下限阈值，xi2为第i个指标调查值对应的上限阈值。
进一步的，所述综合评估指数其中pi为第i个指标调查值评估得出的交通状态指数，wi为第i个指标调查值的权重系数，n为选取的指标调查值的个数。
更进一步的，所述步骤⑴的具体操作为，在所述实测车的车前挡玻璃配置行车记录仪，然后驾驶实测车进入所述待评测的城市通道的起点并开启所述行车记录仪，采用跟随前方车队的方式沿着所述待评测的城市通道行进至所述待评测的城市通道的终点，在行进过程中不超车、不随意变换车道并保持与车队行进速度一致，同时所述行车记录仪记录所述实测车通过每一个通道交叉口的时间以及行驶距离；重复上述操作不少于两遍。
进一步的，所述步骤⑷中交通状态的等级定义为：当综合评估指数95≤P≤85时，交通状态等级为优；当综合评估指数84≤P≤75时，交通状态等级为良；当综合评估指数74≤P≤55时，交通状态等级为中；当综合评估指数54≤P≤45时，交通状态等级为合格；当综合评估指数44≤P≤20时，交通状态等级为差。
本发明城市通道交通状态评价方法，其采用车辆平均停车次数车辆平均停车时间作为评价城市通道交通状态的两个指标调查值，并这两个指标调查值来确定对应的交通状态指数pi既而进一步得到城市通道交能状态的综合评估指数P，根据综合评估指数P的高低来最终评价城市通道交通状态；其需要采集的指标调查值的数量较少，其两个指标调查值的取得只需基于配置行车记录仪的实测车行驶通过待评测的城市通道，根据行车记录仪采集的实测车通过每一个通道交叉口的时间以及行驶距离即能计算出车辆平均停车次数和车辆平均停车时间两个调查指标，其不需要再配置其它检测设备，检测成本低、容易调查、便于实现；并且其分别对高峰、平峰时段的交通状态进行调查评价因而通用性强。
附图说明
图1为本发明实施例中待评测的交通通道各交叉口分布示意图。
具体实施方式
下面以对某市一主干道开元大道的通行状态的评测为例，具体描述一下本发明方法的实施过程：某市开元大道为东西方向贯通该市新区的城市交通大动脉，早晚高峰时开元大道交通流量较大，平峰时交通负荷一般，交通流量相对稳定，测试案例选择开元大道上由西向东相连的通济街、金城寨街、永泰街、市府西路4个交叉口，各交叉口分布如图1所示。
首先定义车辆平均停车次数车辆平均行程时间作为城市通道交通状态的两个指标调查值，其中车辆平均停车次数为实测车辆行驶通过待评侧的城市通道的各交叉口遇到的红灯停车总次数与待评测的城市通道的总交叉口数的比值，用公式表示；车辆平均行程时间为实测车辆沿着所述待评测的城市通道方向行驶的总时间与所述待评测的城市通道长度之比，用公式表示；其中ST,m为车辆经过第m个交叉口的完全停车次数，N为车辆经过的交叉口数，tN为车辆到达第N个交叉口的时间，t1为车辆到达第1个交叉口的时间，lm为车辆在第m个交叉口与前一交叉口之间的行驶距离。
再分别定义两个指标调查值的阈值范围与交通状态指数pn的阈值范围之间的对应关系，见下表1，
接着定义两个指标调查值在交通高峰期与平峰期权重系数wi，见下表2
下面具体描述下具体的测试评价过程：
(1)选择开元大道-通济街交叉口作为测试起点，开元大道-市府西街交叉口为测试终点；选择上午9：30-10：30为平峰测试时段，晚高峰17：30-18：30为高峰测试时段；
在实测车的前挡玻璃处设置行车记录仪，测试车分别在平峰测试时段、高峰测试时段内采用跟前方车队的方式沿着开元大道自通济街交叉口至市府西街交叉口行进，在行进过程中不超车、不随意变换车道，保持与前方车队行进速度一致，同时行车记录仪记录实测车通过每一个通道交叉口的时间以及行驶距离，在每一个测试时段内重复测试四次，得到高峰测试时段记录数据见表3、平峰时段的记录数据见表4，
表3：
表4：
(2)根据表3和表4计算实测车辆在高峰时段、平峰时段通过开元大道各交叉口时的车辆平均停车次数和车辆平均行程时间
高峰时段，先对表3内的完全停车次数、到达时间的原始数据进行处理，得到下表5
表5
调查内容 通济街交叉口 金城寨街交叉口 永泰街交叉口 市府西街交叉口
完全停车次数ST,i/次 0 0.75 0.75 0.25
到达时间ti/s 0 23 69.75 100.5
行驶距离li/m 0 300 310 240
根据表5，计算高峰时段的车辆平均停车次数为
高峰时段的车辆平均行程时间为
对照表1，车辆平均停车次数为0.4375对应的交通状态指数p1阈值范围为(60,40]，车辆平均行程时间为1.9706对应的交通状态指数p2阈值范围为(80,60]；
采用线性插值的方法分别计算车辆平均停车次数对应的具体交通状态指数p1和车辆平均行程时间对应的具体交通状态指数p2，
根据表2，在高峰时段内车辆平均停车次数、车辆平均行程时间的权重分别为0.35和0.65，则开元大道在高峰期的交通状态综合评估指数P为
由于高峰时段内P。
在平峰时段，先对表4内的完全停车次数、到达时间的原始数据进行处理，得到下表6
表6
调查内容 通济街交叉口 金城寨街交叉口 永泰街交叉口 市府西街交叉口
完全停车次数ST,i/次 0 0.5 0.5 0.25
到达时间ti/s 0 21 56.25 82.5
行驶距离li/m 0 300 310 240
根据表6，计算平峰时段的车辆平均停车次数为
车辆平均行程时间为：
对照表1，平峰时段车辆平均停车次数对应的交通状态指数p1的阈值范围为(80,60]，车辆平均行程时间对应的交通状态指数p2阈值范围为(80,60]，采用线性插值的方法分别计算车辆平均停车次数对应的具体交通状态指数p1和车辆平均行程时间对应的具体交通状态指数p2，
根据表2，在平峰时段内车辆平均停车次数、车辆平均行程时间的权重wi分别为0.6和0.4，则开元大道在平峰时段的交通状态综合评估指数P为
根据分别计算得到的开元大道在高峰时段、平峰时段的交通状态综合评估指数P的值，得到开元大道在高峰时段、平峰时段的交通状态的评价等级，见下表7：
表7：
时段 平峰 高峰
交通状态综合评估指数 77 58
交通状态评价等级 良 中

Claims (5)

1.一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其特征在于：首先定义车辆平均停车次数车辆平均行程时间作为城市通道交通状态的两个指标调查值，并分别定义所述两个指标调查值的阈值范围与交通状态指数pi的阈值范围之间的对应关系，再定义所述两个指标调查值在交通高峰期与平峰期权重系数wi，再依次按以下步骤进行实测评价：
⑴采集实测车辆行驶通过待评测的城市通道的车辆行驶数据；
⑵根据所述车辆行驶数据计算所述实测车辆通过所述待评测的城市通道时的车辆平均停车次数和车辆平均行程时间
⑶根据所述车辆平均停车次数车辆平均行程时间分别计算两种指标调查值对应的交通状态指数pi；
⑷根据所述两个指标调查值的阈值范围与交通状态指数pi的阈值范围之间的对应关系以及所述步骤⑶得到的两种指标调查值对应的交通状态指数pi，计算综合评估指数P，根据所述综合评估指数P的高低来最终评价所述待评侧的城市通道的交通状态的等级；
其中，所述车辆平均停车次数定义为所述实测车辆行驶通过所述待评侧的城市通道的各交叉口遇到的红灯停车总次数与所述待评测的城市通道的总交叉口数的比值；所述车辆行程时间定义为所述实测车辆沿着所述待评测的城市通道方向行驶的总时间与所述待评测的城市通道长度之比；所述车辆平均停车次数所述车辆行程时间其中ST,m为车辆经过第m个交叉口的完全停车次数，N为车辆经过的交叉口数，tN为车辆到达第N个交叉口的时间，t1为车辆到达第1个交叉口的时间，lm为车辆在第m个交叉口与前一交叉口之间的行驶距离；定义所述车辆平均停车次数、车辆平均行程时间两个指标调查值的阈值范围与交通状态指数的阈值范围之间的对应关系为:
所述两个指标调查值分别在交通高峰期与平峰期权重系数wi定义为
2.根据权利要求1所述的一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其特征在于：所述交通状态指数pi采用线性插值的方法计算，公式为其中yi1为第i个指标调查值对应的交通状态指数范围的下限阈值，yi2为第i个指标调查值对应的交通状态指数范围的上限阈值，xi为第i个指标调查值，xi1为第i个指标调查值对应的下限阈值，xi2为第i个指标调查值对应的上限阈值。
3.根据权利要求2所述的一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其特征在于：所述综合评估指数其中pi为第i个指标调查值评估得出的交通状态指数，wi为第i个指标调查值的权重系数，n为选取的指标调查值的个数。
4.根据权利要求3所述的一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其特征在于：所述步骤⑴的具体操作为，在所述实测车的车前挡玻璃配置行车记录仪，然后驾驶实测车进入所述待评测的城市通道的起点并开启所述行车记录仪，采用跟随前方车队的方式沿着所述待评测的城市通道行进至所述待评测的城市通道的终点，在行进过程中不超车、不随意变换车道并保持与车队行进速度一致，同时所述行车记录仪记录所述实测车通过每一个通道交叉口的时间以及行驶距离；重复上述操作不少于两遍。
5.根据权利要求4所述的一种基于实测车的城市通道交通状态评价方法，其特征在于：所述步骤⑷中交通状态的等级定义为：当综合评估指数95≤P≤85时，交通状态等级为优；当综合评估指数84≤P≤75时，交通状态等级为良；当综合评估指数74≤P≤55时，交通状态等级为中；当综合评估指数54≤P≤45时，交通状态等级为合格；当综合评估指数44≤P≤20时，交通状态等级为差。
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