CN106781499B - 一种交通网络效率评价系统 - Google Patents

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Abstract

一种交通网络效率评价系统，包括路口拥堵评价模块、路网拥堵评价模块、用户评价模块和综合评价模块。本发明的有益效果为：建立了全面、有效的交通网络效率评价系统，实现了交通网络效率的有效评价。

Description

一种交通网络效率评价系统
技术领域
本发明创造涉及城市交通网络领域，具体涉及一种交通网络效率评价系统。
背景技术
随着汽车保有量的增加，城市交通拥堵问题日益凸显，给城市社会经济可持续发展带来了严重影响。目前，缺乏对交通网络效率的科学测算和评估，难以科学进行交通网络规划，也难以评价交通管理措施的绩效。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种交通网络效率评价系统。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
一种交通网络效率评价系统，包括路口拥堵评价模块、路网拥堵评价模块、用户评价模块和综合评价模块；
所述路口拥堵评价模块，根据路口排队长度、延误时间以及平均停车率对路口拥堵进行综合评价；
所述路口排队长度采用如下方式计算：
Figure GDA0002268027980000011
上式中，U为排队长度，d为单位时间内平均到达路口的车辆数，G为两辆车之间的平均距离，r为红灯时间，t为单位时间内路口允许通过的最大车辆数，E为上一周期平均滞留车辆数，当d≤t时，上一周期滞留车辆数为0，
Figure GDA0002268027980000012
上式中，T为交通信号灯的周期；
U值越大，表示路口越拥堵，U值越小，表示路口越通畅。
本发明创造的有益效果：建立了全面、有效的交通网络效率评价系统，实现了交通网络效率的有效评价。
附图说明
利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明结构示意图。
附图标记：
路口拥堵评价模块1；路网拥堵评价模块2；用户评价模块3；综合评价模块4。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的一种交通网络效率评价系统，包括路口拥堵评价模块1、路网拥堵评价模块2、用户评价模块3和综合评价模块4；
路口拥堵评价模块1，根据路口排队长度、延误时间以及平均停车率对路口拥堵进行综合评价；
所述路口排队长度采用如下方式计算：
Figure GDA0002268027980000021
上式中，U为排队长度，d为单位时间内平均到达路口的车辆数，G为两辆车之间的平均距离，r为红灯时间，t为单位时间内路口允许通过的最大车辆数，E为上一周期平均滞留车辆数，当d≤t时，上一周期滞留车辆数为0，
Figure GDA0002268027980000022
上式中，T为交通信号灯的周期；
U值越大，表示路口越拥堵，U值越小，表示路口越通畅。
本实施例交通网络效率评价系统能够根据路口排队长度对交通网络路口情况做出实时分析，并根据分析结果判断路口拥堵情况。
优选地，所述延误时间采用如下式计算：
Figure GDA0002268027980000031
上式中，yi为交叉口信号相位i的平均延误时间，y为交叉口的每辆车的平均延误时间，T为交通信号灯的周期，gi为信号相位i的有效绿灯时间，lij为第i个信号相位第j个进口道的交通流量，
Figure GDA0002268027980000032
为第i个信号相位各进口道的平均交通流量，
Figure GDA0002268027980000033
为第j个进口道的交通流量的权重，s为交叉口饱和流量，e为交叉口共有e个信号相位，k为第i个信号相位共有k个进口道，Qi为第i个信号相位的交通流流量，zij为第i个信号相位第j个进口道的饱和度，
Figure GDA0002268027980000034
为第i个信号相位各进口道的平均饱和度，βj为第j个进口道的饱和度的权重。
本实施例采用加权平均算法处理各进口道的交通流量等数据，解决了不同进口道的交通流量以及饱和度的差异对路口延误时间造成的不同影响，增加路口延误时间计算的准确性。
优选地，所述平均停车率采用如下公式计算：
Figure GDA0002268027980000035
上式中，Li为交叉口信号相位i的平均停车率，L为交叉口平均停车率，T为交通信号灯的周期，d为车辆平均到达率，gi为信号相位i的有效绿灯时间，lij为第i个信号相位第j个进口道的交通流量，
Figure GDA0002268027980000041
为第i个信号相位各进口道的平均交通流量，
Figure GDA0002268027980000042
为第j个进口道的交通流量的权重，s为交叉口饱和流量，e为交叉口共有e个信号相位，k为第i个信号相位共有k个进口道，zij为第i个信号相位第j个进口道的饱和度，
Figure GDA0002268027980000043
为第i个信号相位各进口道的平均饱和度，βj为第j个进口道的饱和度的权重。
本实施例提供一种改进的算法计算路口平均停车率，考虑到了不同进口道的交通流量以及饱和度的差异对路口平均停车率造成的不同影响，增加了路口平均停车率计算的准确性。
优选地，建立路口拥堵评价指标S，所述路口拥堵评价指标S的计算公式为：
S＝εy+δL+γU
上式中，ε，δ，γ分别为延误时间、停车率和排队长度对路口拥堵的影响系数；
S值越大，表示路口越拥堵，S值越小，表示路口越通畅。
本实施例提出的路口拥堵评价指标，与现有技术相比，其结合改进算法后求得的路口延误时间、平均停车率以及排队长队这三个指标进行综合评价，提高了路口拥堵评价体系的准确性。
优选地，路网拥堵评价模块2，通过建立路网评价指标对路网拥堵情况进行评价，评价指标为拥堵指数：
Figure GDA0002268027980000044
上式中，DL表示整个路网的拥堵指数，m表示路网中道路等级数，n表示某等级道路中路段数，DLa表示路段a的拥堵指数，Aa表示路段a在所属等级道路中的重要性权重，Bb表示第b等级道路在路网中的重要性权重，
Figure GDA0002268027980000051
上式中，
Figure GDA0002268027980000052
表示路段a车辆平均速度。
本优选实施例提供的路网拥堵评价模块2，与现有技术相比，通过建立路网评价指标，将路网内某时刻所有的路段、某个等级道路和整体路网的拥堵强度进行了量化，从量化数据来判断该路网的拥堵程度，更为直观方便。
优选地，用户评价模块3，通过测算用户时间成本对道路成本进行评价，当道路进入堵塞状态时，多个用户在道路上单位距离增加的费用为：
Figure GDA0002268027980000053
上式中，Vy为拥堵状态下车辆的平均速度，V0为正常状态下车辆平均速度，ρ表示该道路车流密度，C表示该道路长度；
ΔF越大，道路成本越高，ΔF越小，道路成本越低。
本优选实施例提供的用户评价模块3，与现有技术相比，建立用户评价模块，通过比较在路网中实际耗费时间与理想条件下耗费时间来对路网效率进行评价，便于加速提升路网服务水平。
优选地，综合评价模块4，根据路口评价指标、路网评价指标和道路效率对交通网络效率进行综合评价，建立交通网络综合评价指标Y：
Figure GDA0002268027980000054
上式中，S表示路口拥堵指数，
Figure GDA0002268027980000055
表示路网中各道路平均费用增加，DL表示路网拥堵指数。
Y越小，交通网络效率越高，Y越大，交通网络效率越低。
本优选实施例提供的综合评价模块4，与现有技术相比，建立综合评价模块，能够系统、全面的对交通网络进行评价，便于及时采取对应措施解决交通拥堵问题。
采用本发明交通网络效率评价系统对交通信息进行了为期半个月的监测，得到本发明的有益效果如下表所示：
评价准确度提高 评价时间缩短 评价成本降低
20％ 35％ 30％
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种交通网络效率评价系统，其特征是，包括路口拥堵评价模块、路网拥堵评价模块、用户评价模块和综合评价模块；
所述路口拥堵评价模块，根据路口排队长度、延误时间以及平均停车率对路口拥堵进行综合评价；
所述路口排队长度采用如下方式计算：
Figure FDA0002268027970000011
上式中，U为排队长度，d为单位时间内平均到达路口的车辆数，e为两辆车之间的平均距离，r为红灯时间，t为单位时间内路口允许通过的最大车辆数，E为上一周期平均滞留车辆数，当d≤t时，上一周期滞留车辆数为0，
Figure FDA0002268027970000012
上式中，T为交通信号灯的周期；U值越大，表示路口越拥堵，U值越小，表示路口越通畅，
所述延误时间采用如下式计算：
Figure FDA0002268027970000013
上式中，yi为交叉口信号相位i的平均延误时间，y为交叉口的每辆车的平均延误时间，T为交通信号灯的周期，gi为信号相位i的有效绿灯时间，lij为第i个信号相位第j个进口道的交通流量，
Figure FDA0002268027970000014
为第i个信号相位各进口道的平均交通流量，
Figure FDA0002268027970000015
为第j个进口道的交通流量的权重，s为交叉口饱和流量，e为交叉口共有e个信号相位，k为第i个信号相位共有k个进口道，Qi为第i个信号相位的交通流流量，zij为第i个信号相位第j个进口道的饱和度，
Figure FDA0002268027970000016
为第i个信号相位各进口道的平均饱和度，βj为第j个进口道的饱和度的权重，
所述平均停车率采用如下公式计算：
Figure FDA0002268027970000021
上式中，Li为交叉口信号相位i的平均停车率，L为交叉口平均停车率，T为交通信号灯的周期，d为车辆平均到达率，gi为信号相位i的有效绿灯时间，lij为第i个信号相位第j个进口道的交通流量，
Figure FDA0002268027970000022
为第i个信号相位各进口道的平均交通流量，
Figure FDA0002268027970000023
为第j个进口道的交通流量的权重，s为交叉口饱和流量，e为交叉口共有e个信号相位，k为第i个信号相位共有k个进口道，zij为第i个信号相位第j个进口道的饱和度，
Figure FDA0002268027970000024
为第i个信号相位各进口道的平均饱和度，βj为第j个进口道的饱和度的权重，
建立路口拥堵评价指标S，所述路口拥堵评价指标S的计算公式为：
S＝εy+δL+γU
上式中，ε，δ，γ分别为延误时间、停车率和排队长度对路口拥堵的影响系数；
S值越大，表示路口越拥堵，S值越小，表示路口越通畅，
路网拥堵评价模块，通过建立路网评价指标对路网拥堵情况进行评价，评价指标为拥堵指数：
Figure FDA0002268027970000031
上式中，DL表示整个路网的拥堵指数，m表示路网中道路等级数，n表示某等级道路中路段数，DLa表示路段a的拥堵指数，Aa表示路段a在所属等级道路中的重要性权重，Bb表示第b等级道路在路网中的重要性权重，
Figure FDA0002268027970000032
上式中，
Figure FDA0002268027970000033
表示路段a车辆平均速度，
用户评价模块，通过测算用户时间成本对道路成本进行评价，当道路进入堵塞状态时，多个用户在道路上单位距离增加的费用为：
Figure FDA0002268027970000034
上式中，Vy为拥堵状态下车辆的平均速度，V0为正常状态下车辆平均速度，ρ表示该道路车流密度，C表示该道路长度；
ΔF越大，道路成本越高，ΔF越小，道路成本越低，
综合评价模块，根据路口评价指标、路网评价指标和道路效率对交通网络效率进行综合评价，建立交通网络综合评价指标Y：
Figure FDA0002268027970000035
上式中，S表示路口拥堵指数，
Figure FDA0002268027970000036
表示路网中各道路平均费用增加，DL表示路网拥堵指数；
Y越小，交通网络效率越高，Y越大，交通网络效率越低。
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