CN110232821B - 一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法 - Google Patents

一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法 Download PDF

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CN110232821B CN201910530077.2A CN201910530077A CN110232821B CN 110232821 B CN110232821 B CN 110232821B CN 201910530077 A CN201910530077 A CN 201910530077A CN 110232821 B CN110232821 B CN 110232821B
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Abstract

本发明公开了一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法，结合港湾停靠站对临近车道通行能力影响的差异，划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域；构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集；通过分析公交车辆溢出排队持续时间、公交车辆换道进站过程对车道社会车辆通行的延误影响、公交车辆驶离停靠站过程对后续社会车辆通行时间的影响，分别确定三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；在此基础上确定通行能力折减影响高峰时段，并确定港湾停靠站临近车道通行能力。本方法可更好掌握高峰时段车道交通运行状态，并提前预警交通拥堵，从而提高道路交通运行效率。

Description

一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法
技术领域
本发明涉及一种公交车辆运行交通场景下道路通行能力计算方法，特别是涉及一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法，属于城市公共交通运营交通管理与控制技术领域。
背景技术
随着我国经济的飞速发展和城市化进程的加快，公交优先已成为城市可持续发展的必然选择，而公交停靠站作为公交运行的重要节点，广泛分布在城市各处，是公交提供服务、满足乘客出行的基础设施。作为公交系统运行的控制节点，公交停靠站将在很大程度上影响公交系统的运行效果。港湾式公交停靠站作为公交停靠站的其中一种常用形式，在一定程度上规范了驾驶员的进站行为，减少公交车辆对旁侧与后续交通的干扰。
但是，公交港湾停靠站的设置也将在一定程度上，对其临近道路常规交通运行产生一定的影响，主要表现在阻碍该车道社会车辆的正常运行、阻断该车道车流运行，从而降低该车道通行能力，在交通高峰时段，该影响尤为突出，并十分容易诱发交通拥堵。
因此，需要系统分析公交港湾停靠站对临近车道交通运行特征的影响，并量化其对道路交通运行通行能力的折减影响，从而准确量化高峰时段该车道通行能力，为掌握该车道交通运行状态提供参考依据，并最大程度降低该车道发生交通拥堵的概率。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法，能准确量化计算公交港湾停靠站对该车道通行能力的具体影响，进而确定高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力，从而更好掌握高峰时段该车道交通运行状态，可提前预警交通拥堵，提高道路交通运行效率，同时还可为道路交通优化设计提供参考，极具有产业上的利用价值。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法，包括以下步骤：
1)划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域；
按照港湾停靠站对临近车道通行能力影响的差异，将影响区域划分成三类不同的控制区域，分别为，第一类通行能力影响区域，第二类通行能力影响区域和第三类通行能力影响区域；
2)构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集；
对于高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力，需要构建其交通特征数据集；
3)确定第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
根据采集的N天内公交车辆排队溢出的持续时间，确定设定时段公交车辆溢出排队持续时间；根据日均持续时间，确定设定时段内第一类通行能力折减影响区域通行能力折减系数；
4)确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，确定公交车辆换道进站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响；根据公交车辆换道过程对该车道相关辆社会车辆通行时间造成的额外延误，确定每次换道行为对通行能力折减的影响系数；根据对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆换道进站次数，确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
5)确定第三类通行能力折减影响区域通行能力折减影响；
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，确定公交车辆驶离停靠站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响；根据公交车辆换道过程中对该车道相关辆社会车辆通行时间造成的额外延误，确定每次换道行为对通行能力折减的影响系数；根据对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆驶离停靠站次数，确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
6)确定高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力
对潜在高峰时段通行能力折减分析控制时段划分；按照步骤3)、4)、5)，分别确定通行能力折减分析控制时段内的道路通行能力；根据各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力，确定潜在高峰时段内各连续一小时内的道路通行能力。
本发明进一步设置为：所述步骤1)中，划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域，其中，第一类通行能力影响区域为公交车辆排队进站过程中恰巧停靠站无空余泊位(溢出)、需排队等待过程对该车道通行能力产生影响的区域，第二类通行能力影响区域为公交车辆换道进站过程对该车道通行能力产生影响的区域，第三类通行能力影响区域为公交车辆完成上下客后驶离停靠站过程对该车道通行能力产生影响的区域。
本发明进一步设置为：所述步骤2)中，构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集I，具体为，
Figure BDA0002099464650000031
其中，
Figure BDA0002099464650000032
为第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间，
Figure BDA0002099464650000033
为公交车辆换道进站的时刻，
Figure BDA0002099464650000034
和
Figure BDA0002099464650000035
为公交车辆换道进站时，停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站入口断面的距离及实际到达该断面的时刻，
Figure BDA0002099464650000036
为车道平均车速，
Figure BDA0002099464650000037
为公交车辆驶离停靠站的时刻，
Figure BDA0002099464650000038
和
Figure BDA0002099464650000039
为公交车辆驶离停靠站时，停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站公交出站位置下游一设定距离s′处断面的距离及实际到达该断面的时刻。
本发明进一步设置为：所述步骤3)中，确定第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数，具体为，
3-1)确定一定时段公交车辆溢出排队持续时间
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，统计分析第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间
Figure BDA00020994646500000310
计算N天内时段T(A)公交车辆排队溢出的日均持续时间
Figure BDA00020994646500000311
Figure BDA00020994646500000312
3-2)确定设定时段内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
通过分析N天内时段T(A)中公交车辆排队溢出对停靠站临近车道车辆运行时间的损耗，确定时段T(A)内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure BDA00020994646500000313
Figure BDA0002099464650000041
式中，3600单位为秒。
本发明进一步设置为：所述步骤4)中，确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数，具体为，
4-1)确定公交车辆换道进站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，分析第n天时段T(A)中第
Figure BDA0002099464650000042
辆公交车辆换道进站过程中，停靠站临近车道受影响的社会车辆的数量
Figure BDA0002099464650000043
(一般来说，
Figure BDA0002099464650000044
取3-5辆)，并记录公交车辆换道的时刻
Figure BDA0002099464650000045
此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站入口断面的距离
Figure BDA0002099464650000046
及实际到达该断面的时刻
Figure BDA0002099464650000047
根据统计的时段T(A)中该车道平均车速
Figure BDA0002099464650000048
分别计算第n天时段T(A)内第
Figure BDA0002099464650000049
辆公交车辆换道过程对停靠站临近车道后续第
Figure BDA00020994646500000410
辆社会车辆通行时间的增加
Figure BDA00020994646500000411
及平均增加时间
Figure BDA00020994646500000412
Figure BDA00020994646500000413
Figure BDA00020994646500000414
4-2)确定每次公交车辆换道进站过程对该车道通行能力折减系数
通过分析第n天时段T(A)中第
Figure BDA00020994646500000415
辆公交车辆换道过程对该车道相关
Figure BDA00020994646500000416
辆社会车辆通行时间造成的额外延误，来确定该次换道行为对通行能力折减的影响系数
Figure BDA00020994646500000417
Figure BDA00020994646500000418
式中，3600单位为秒；
4-3)确定时段T(A)内第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
当公交车辆溢出排队时、后续公交车辆换道进站并不会对停靠站临近车道通行能力产生折减影响，需要确定第n天时段T(A)中对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆换道进站次数
Figure BDA00020994646500000419
Figure BDA0002099464650000051
式中，
Figure BDA0002099464650000052
为第n天时段T(A)进站停靠的公交车数量，
则N天内时段T(A)中第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure BDA0002099464650000053
为，
Figure BDA0002099464650000054
本发明进一步设置为：所述步骤5)中，确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数，具体为，
5-1)确定公交车辆驶离停靠站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，分析第n天时段T(A)内第
Figure BDA0002099464650000055
辆公交车辆驶离停靠站过程中，停靠站临近车道受影响的社会车辆的数量
Figure BDA0002099464650000056
(一般来说，
Figure BDA0002099464650000057
取2-4辆)，并记录公交车辆驶离停靠站的时刻
Figure BDA0002099464650000058
选择停靠站公交出站位置下游一设定距离s′处设置断面(一般来说，s′取20-50米)，并分析此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距s′断面的距离
Figure BDA0002099464650000059
及实际到达该断面的时刻
Figure BDA00020994646500000510
根据统计的时段T(A)中该车道平均车速
Figure BDA00020994646500000511
分别计算第n天时段T(A)内第
Figure BDA00020994646500000512
辆公交车辆驶离停靠站过程对停靠站临近车道后续第
Figure BDA00020994646500000513
辆社会车辆通行时间的增加
Figure BDA00020994646500000514
及平均增加时间
Figure BDA00020994646500000515
Figure BDA00020994646500000516
Figure BDA00020994646500000517
5-2)确定每次公交车辆换道进站过程对该车道通行能力折减系数
通过分析第n天时段T(A)内第
Figure BDA00020994646500000518
辆公交车辆换道过程中对该车道相关
Figure BDA00020994646500000519
辆社会车辆通行时间造成的额外延误，来确定该次换道行为对通行能力折减的影响系数
Figure BDA00020994646500000520
Figure BDA0002099464650000061
式中，3600单位为秒；
5-3)确定时段T(A)内第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
当公交车辆溢出排队或公交车辆换道进站时、驶离停靠站的公交车辆换道行为并不会对停靠站临近车道通行能力产生折减影响，需要确定第n天中时段T(A)内对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆驶离停靠站次数
Figure BDA0002099464650000062
Figure BDA0002099464650000063
其中，
Figure BDA0002099464650000064
为第n天时段T(A)内公交车辆驶离停靠站的时间与后续车辆换道进站时间间隔不大于设定值τ的比例(一般来说，t取0-5秒)，
则N天内时段T(A)第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure BDA0002099464650000065
为，
Figure BDA0002099464650000066
本发明进一步设置为：所述步骤6)中，确定高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力，具体为，
6-1)潜在高峰时段通行能力折减分析控制时段划分
由于较难准确得到高峰时段(高峰小时)，需对潜在高峰时段的特征进行梳理，通过对潜在高峰时段进行划分，研究各控制时段通行能力折减情况，进而确定高峰时段通行能力；
将一小时平均分成q个通行能力折减分析控制时段(一般来说，q取600-900秒)，则每个通行能力折减分析控制时段时长
Figure BDA0002099464650000067
将潜在高峰时段
Figure BDA0002099464650000068
(一般来说，
Figure BDA0002099464650000069
取连续的3600-7200秒)划分成
Figure BDA00020994646500000610
个通行能力折减分析控制时段
Figure BDA00020994646500000611
6-2)确定潜在高峰时段内各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力
按照步骤3)、4)、5)，分别确定通行能力折减分析控制时段
Figure BDA0002099464650000071
内的道路通行能力
Figure BDA0002099464650000072
如下，
Figure BDA0002099464650000073
式中，C0为道路基本通行能力(C0一般取1600pcu/h-1800pcu/h)，
Figure BDA0002099464650000074
分别为通行能力折减分析控制时段
Figure BDA0002099464650000075
内的第一、二、三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
6-3)确定高峰时段内段港湾公交停靠站临近车道通行能力
根据各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力，确定潜在高峰时段内各连续一小时内的道路通行能力
Figure BDA0002099464650000076
Figure BDA0002099464650000077
则高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力Cp为
Figure BDA0002099464650000078
本发明所达到的有益效果：
本发明提供了一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法，能准确量化计算公交港湾停靠站对该车道通行能力的具体影响，进而确定高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力，从而更好掌握高峰时段该车道交通运行状态，可提前预警交通拥堵，提高道路交通运行效率，同时还可为道路交通优化设计提供参考，极具有产业上的利用价值。
上述内容仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚的了解本发明的技术手段，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本实施例的流程图；
图2是本实施例中步骤1)公交港湾停靠站及临近车道形式示意；
图3是本实施例中步骤1)第一类通行能力影响区域及交通运行特征示意；
图4是本实施例中步骤1)第二类通行能力影响区域及交通运行特征示意；
图5是本实施例中步骤1)第三类通行能力影响区域及交通运行特征示意；
图6是本实施例中步骤4)公交车辆换道进站与停靠站入口断面间距示意；
图7是本实施例中步骤5)公交车辆换道出站与停靠站下游断面间距示意。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明提供一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法，如图1所示，包括以下步骤：
1)划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域；
公交港湾停靠站及临近车道形式如图2所示，按照港湾停靠站对临近车道通行能力影响的差异，将影响区域划分成三类不同的控制区域，分别为，第一类通行能力影响区域，第二类通行能力影响区域和第三类通行能力影响区域；
划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域，其中，第一类通行能力影响区域为公交车辆排队进站过程中恰巧停靠站无空余泊位(溢出)、需排队等待过程对该车道通行能力产生影响的区域，如图3所示，第二类通行能力影响区域为公交车辆换道进站过程对该车道通行能力产生影响的区域，如图4所示，第三类通行能力影响区域为公交车辆完成上下客后驶离停靠站过程对该车道通行能力产生影响的区域，如图5所示。
2)构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集；
对于高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力，需要构建其交通特征数据集I，具体为；
Figure BDA0002099464650000091
其中，
Figure BDA0002099464650000092
为第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间，
Figure BDA0002099464650000093
为公交车辆换道进站的时刻，
Figure BDA0002099464650000094
和
Figure BDA0002099464650000095
为公交车辆换道进站时，停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站入口断面的距离及实际到达该断面的时刻，
Figure BDA0002099464650000096
为车道平均车速，
Figure BDA0002099464650000097
为公交车辆驶离停靠站的时刻，
Figure BDA0002099464650000098
和
Figure BDA0002099464650000099
为公交车辆驶离停靠站时，停靠站临近车道受影响的各社会车辆距s′断面的距离及实际到达该断面的时刻。
3)确定第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
借助采集的N天内公交车辆排队溢出的持续时间，确定一定时段公交车辆溢出排队持续时间；根据日均持续时间，确定一定时段内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
具体为，
3-1)确定一定时段公交车辆溢出排队持续时间
借助采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，统计分析第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间
Figure BDA00020994646500000910
计算N天内时段T(A)公交车辆排队溢出的日均持续时间
Figure BDA00020994646500000911
Figure BDA00020994646500000912
3-2)确定一定时段内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
通过分析N天内时段T(A)中公交车辆排队溢出对停靠站临近车道车辆运行时间的损耗，确定时段T(A)内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure BDA00020994646500000913
Figure BDA00020994646500000914
4)确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
借助采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，确定公交车辆换道进站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响；根据公交车辆换道过程对该车道相关辆社会车辆通行时间造成的额外延误，确定每次换道行为对通行能力折减的影响系数；根据对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆换道进站次数，确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
具体为，
4-1)确定公交车辆换道进站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响
借助采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，分析第n天时段T(A)中第
Figure BDA0002099464650000101
辆公交车辆换道进站过程中，停靠站临近车道受影响的社会车辆的数量
Figure BDA0002099464650000102
(一般来说，
Figure BDA0002099464650000103
取3-5辆)，并记录公交车辆换道的时刻
Figure BDA0002099464650000104
此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站入口断面的距离
Figure BDA0002099464650000105
(公交车辆换道进站与停靠站入口断面间距如图6所示)及实际到达该断面的时刻
Figure BDA0002099464650000106
借助统计的时段T(A)中该车道平均车速
Figure BDA0002099464650000107
分别计算第n天时段T(A)内第
Figure BDA0002099464650000108
辆公交车辆换道过程对停靠站临近车道后续第
Figure BDA0002099464650000109
辆社会车辆通行时间的增加
Figure BDA00020994646500001010
及平均增加时间
Figure BDA00020994646500001011
Figure BDA00020994646500001012
Figure BDA00020994646500001013
4-2)确定每次公交车辆换道进站过程对该车道通行能力折减系数
通过分析第n天时段T(A)中第
Figure BDA00020994646500001014
辆公交车辆换道过程对该车道相关
Figure BDA00020994646500001015
辆社会车辆通行时间造成的额外延误，来确定该次换道行为对通行能力折减的影响系数
Figure BDA00020994646500001016
Figure BDA00020994646500001017
4-3)确定时段T(A)内第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
当公交车辆溢出排队时、后续公交车辆换道进站并不会对停靠站临近车道通行能力产生折减影响，需要确定第n天时段T(A)中对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆换道进站次数
Figure BDA00020994646500001018
Figure BDA00020994646500001019
式中，
Figure BDA0002099464650000111
为第n天时段T(A)进站停靠的公交车数量，
则N天内时段T(A)中第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure BDA0002099464650000112
为，
Figure BDA0002099464650000113
5)确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
借助采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，确定公交车辆驶离停靠站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响；根据公交车辆换道过程中对该车道相关辆社会车辆通行时间造成的额外延误，确定每次换道行为对通行能力折减的影响系数；根据对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆驶离停靠站次数，确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
具体为，
5-1)确定公交车辆驶离停靠站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响
借助采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，分析第n天时段T(A)内第
Figure BDA0002099464650000114
辆公交车辆驶离停靠站过程中，停靠站临近车道受影响的社会车辆的数量
Figure BDA0002099464650000115
(一般来说，
Figure BDA0002099464650000116
取2-4辆)，并记录公交车辆驶离停靠站的时刻
Figure BDA0002099464650000117
选择停靠站公交出站位置下游s′处设置断面(一般来说，s′取20-50米)，并分析此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距s′断面的距离
Figure BDA0002099464650000118
(公交车辆换道出站与停靠站下游断面间距如图7所示)及实际到达该断面的时刻
Figure BDA0002099464650000119
借助统计的时段T(A)中该车道平均车速
Figure BDA00020994646500001110
分别计算第n天时段T(A)内第
Figure BDA00020994646500001111
辆公交车辆驶离停靠站过程对停靠站临近车道后续第
Figure BDA00020994646500001112
辆社会车辆通行时间的增加
Figure BDA00020994646500001113
及平均增加时间
Figure BDA00020994646500001114
Figure BDA00020994646500001115
Figure BDA00020994646500001116
5-2)确定每次公交车辆换道进站过程对该车道通行能力折减系数
通过分析第n天时段T(A)内第
Figure BDA00020994646500001117
辆公交车辆换道过程中对该车道相关
Figure BDA00020994646500001118
辆社会车辆通行时间造成的额外延误，来确定该次换道行为对通行能力折减的影响系数
Figure BDA0002099464650000121
Figure BDA0002099464650000122
5-3)确定时段T(A)内第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
当公交车辆溢出排队或公交车辆换道进站时、驶离停靠站的公交车辆换道行为并不会对停靠站临近车道通行能力产生折减影响，需要确定第n天中时段T(A)内对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆驶离停靠站次数
Figure BDA0002099464650000123
Figure BDA0002099464650000124
其中，
Figure BDA0002099464650000125
为第n天时段T(A)内公交车辆驶离停靠站的时间与后续车辆换道进站时间间隔不大于t的比例(一般来说，t取0-5秒)，
则N天内时段T(A)第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure BDA0002099464650000126
为，
Figure BDA0002099464650000127
6)确定高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力
对潜在高峰时段通行能力折减分析控制时段划分；按照步骤3、4、5，分别确定通行能力折减分析控制时段内的道路通行能力；借助各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力，确定潜在高峰时段内各连续一小时内的道路通行能力；
具体为，
6-1)潜在高峰时段通行能力折减分析控制时段划分
由于较难准确得到高峰时段(高峰小时)，需对潜在高峰时段的特征进行梳理，通过对潜在高峰时段进行划分，研究各控制时段通行能力折减情况，进而确定高峰时段通行能力；
将一小时平均分成q个通行能力折减分析控制时段(一般来说，q取600-900秒)，则每个通行能力折减分析控制时段时长
Figure BDA0002099464650000128
将潜在高峰时段
Figure BDA0002099464650000131
(一般来说，
Figure BDA0002099464650000132
取连续的3600-7200秒)划分成
Figure BDA0002099464650000133
个通行能力折减分析控制时段
Figure BDA0002099464650000134
6-2)确定潜在高峰时段内各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力
按照步骤3、4、5，分别确定通行能力折减分析控制时段
Figure BDA0002099464650000135
内的道路通行能力
Figure BDA0002099464650000136
如下，
Figure BDA0002099464650000137
式中，C0为道路基本通行能力(C0一般取1600pcu/h-1800pcu/h)，
Figure BDA0002099464650000138
分别为通行能力折减分析控制时段
Figure BDA0002099464650000139
内的第一、二、三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
6-3)确定高峰时段内段港湾公交停靠站临近车道通行能力
借助各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力，确定潜在高峰时段内各连续一小时内的道路通行能力
Figure BDA00020994646500001310
Figure BDA00020994646500001311
则高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力Cp为
Figure BDA0002099464650000141
实施例：
通过一个实例对本发明高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法给出进一步说明，下面根据本发明公交停靠站临近车道通行能力计算方法具体步骤，计算高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力。
S1：划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域。
第一类通行能力影响区域为公交车辆排队进站过程中恰巧停靠站无空余泊位(溢出)、需排队等待过程对该车道通行能力产生影响的区域，如图2所示，第二类通行能力影响区域为公交车辆换道进站过程对该车道通行能力产生影响的区域，如图3所示，第三类通行能力影响区域为公交车辆完成上下客后驶离停靠站过程对该车道通行能力产生影响的区域，如图4所示。
S2：构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集。
经过实地调查，构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集，具体是确定调查时间选取工作日早高峰时段(8:00-9:00)。公交车辆排队溢出时间信息图表1所示(列举部分数据)，公交车辆换道的时刻
Figure BDA0002099464650000142
此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站入口断面的距离
Figure BDA0002099464650000143
及实际到达该断面的时刻
Figure BDA0002099464650000144
信息如表2所示(列举部分数据)，公交车辆驶离停靠站的时刻
Figure BDA0002099464650000145
此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距s′断面的距离
Figure BDA0002099464650000146
及实际到达该断面的时刻
Figure BDA0002099464650000147
信息如表3所示(列举部分数据)。确定目标车道的平均车速为40km/h。
Figure BDA0002099464650000148
Figure BDA0002099464650000151
表1
Figure BDA0002099464650000152
Figure BDA0002099464650000161
表2
Figure BDA0002099464650000162
Figure BDA0002099464650000171
表3
S3：确定第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数。
S31：高峰时段公交车辆排队溢出的日均持续时间为201s。
S32：确定一定时段内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数为0.94，
S4：确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数。
S41：确定公交车辆换道过程对停靠站临近车道后续各社会车辆通行增加及平均增加时间，结果如表4所示：
Figure BDA0002099464650000181
表4
S42：根据公交车辆换道过程对该车道相关社会车辆通行时间造成的额外延误，确定该次换道行为对通行能力折减的影响系数为0.99。
S43：确定停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆换道进站次数，如表5所示(列举部分数据)：
调查天数 公交车辆换道进站次数 调查天数 公交车辆换道进站次数
1 50 11 48
2 47 12 47
3 47 13 46
4 45 14 46
5 49 15 45
6 48 16 50
7 45 17 49
8 47 18 46
9 50 19 50
10 49 20 49
表5
则高峰时段中第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数为0.93，
S5：确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数。
S51：确定公交车辆换道过程对停靠站临近车道后续各社会车辆通行增加及平均增加时间，结果如表6所示：
Figure BDA0002099464650000191
表6
S52：确定每次公交车辆换道进站过程对该车道通行能力折减系数为0.99。
S53：确定高峰时段内对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆驶离停靠站次数，如表7所示(列举部分数据)：
调查天数 公交车辆驶离停靠站次数 调查天数 公交车辆驶离停靠站次数
1 20 11 19
2 19 12 19
3 19 13 18
4 18 14 18
5 20 15 18
6 19 16 20
7 18 17 20
8 19 18 18
9 20 19 20
10 20 20 20
表7
则高峰时段第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数0.95，
S6：确定高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力。
S61：将一小时平均分成4个通行能力折减分析控制时段，则每个通行能力折减分析控制时段时长为900秒，将潜在高峰时段
Figure BDA0002099464650000192
划分成4个通行能力折减分析控制时段0-900、900-1800、1800-2700、2700-3600；
S62：按照步骤3、4、5，分别确定通行能力折减分析控制时段0-900、900-1800、1800-2700、2700-3600内的道路通行能力为1328pcu/h、1341pcu/h、1205pcu/h、1245pcu/h。
S63：借助各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力，确定潜在高峰时段内各连续一小时内的道路通行能力为1280pcu/h，
则高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力Cp为1280pcu/h。
本发明的创新点在于，与现状的高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法相比，该高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法根据公交车排队溢出情况、进站换道、离站对社会车辆的影响，将影响区域划分为三类，通过对各类通行能力影响区域折减系数的计算，从而更加准确的计算高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域；
按照港湾停靠站对临近车道通行能力影响的差异，将影响区域划分成三类不同的控制区域，分别为，第一类通行能力影响区域，第二类通行能力影响区域和第三类通行能力影响区域；
2)构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集；
对于高峰时段港湾停靠站临近车道通行能力，构建交通特征数据集；
3)确定第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
根据采集的N天内公交车辆排队溢出的持续时间，确定设定时段公交车辆溢出排队持续时间；根据设定时段日均持续时间，确定设定时段内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
4)确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，确定公交车辆换道进站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响；根据公交车辆换道过程对该车道社会车辆通行时间造成的额外延误，确定每次换道行为对通行能力折减的影响系数；根据对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆换道进站次数，确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
5)确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，确定公交车辆驶离停靠站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响；根据公交车辆换道过程中对该车道社会车辆通行时间造成的额外延误，确定每次换道行为对通行能力折减的影响系数；根据对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆驶离停靠站次数，确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
6)确定高峰时段港湾停靠站临近车道通行能力
对潜在高峰时段通行能力折减分析控制时段划分；按照步骤3)、4)、5)，分别确定通行能力折减分析控制时段内的道路通行能力；根据各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力，确定潜在高峰时段内各连续一小时内的道路通行能力；
所述步骤1)中，划分影响港湾停靠站临近车道通行能力的各类控制区域，其中，第一类通行能力影响区域为公交车辆排队进站过程中恰巧停靠站无空余泊位、需排队等待过程对该车道通行能力产生影响的区域，第二类通行能力影响区域为公交车辆换道进站过程对该车道通行能力产生影响的区域，第三类通行能力影响区域为公交车辆完成上下客后驶离停靠站过程对该车道通行能力产生影响的区域；
所述步骤2)中，构建港湾停靠站临近车道相关交通特征数据集I，具体为，
Figure FDA0002426367700000021
其中，
Figure FDA0002426367700000022
为第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间，
Figure FDA0002426367700000023
为公交车辆换道进站的时刻，
Figure FDA0002426367700000024
和
Figure FDA0002426367700000025
为公交车辆换道进站时，停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站入口断面的距离及实际到达该断面的时刻，
Figure FDA0002426367700000026
为车道平均车速，
Figure FDA0002426367700000027
为公交车辆驶离停靠站的时刻，
Figure FDA0002426367700000028
和
Figure FDA0002426367700000029
为公交车辆驶离停靠站时，停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站公交出站位置下游一设定距离s′处断面的距离及实际到达该断面的时刻；
所述步骤3)中，确定第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数，具体为，
3-1)确定设定时段公交车辆溢出排队持续时间
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，分析第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间
Figure FDA00024263677000000210
计算N天内时段T(A)公交车辆排队溢出的日均持续时间
Figure FDA00024263677000000211
Figure FDA00024263677000000212
3-2)确定设定时段内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
通过分析N天内时段T(A)中公交车辆排队溢出对停靠站临近车道车辆运行时间的损耗，确定时段T(A)内第一类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure FDA00024263677000000213
Figure FDA0002426367700000031
所述步骤4)中，确定第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数，具体为，
4-1)确定公交车辆换道进站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，分析第n天时段T(A)中第
Figure FDA0002426367700000032
辆公交车辆换道进站过程中，停靠站临近车道受影响的社会车辆的数量
Figure FDA0002426367700000033
并记录公交车辆换道的时刻
Figure FDA0002426367700000034
此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距停靠站入口断面的距离
Figure FDA0002426367700000035
及实际到达该断面的时刻
Figure FDA0002426367700000036
根据统计的时段T(A)中该车道平均车速
Figure FDA0002426367700000037
分别计算第n天时段T(A)内第
Figure FDA0002426367700000038
辆公交车辆换道过程对停靠站临近车道后续第
Figure FDA0002426367700000039
辆社会车辆通行时间的增加
Figure FDA00024263677000000310
及平均增加时间
Figure FDA00024263677000000311
Figure FDA00024263677000000312
Figure FDA00024263677000000313
4-2)确定每次公交车辆换道进站过程对该车道通行能力折减系数
通过分析第n天时段T(A)中第
Figure FDA00024263677000000314
辆公交车辆换道过程对该车道
Figure FDA00024263677000000315
辆社会车辆通行时间造成的额外延误，来确定该次换道行为对通行能力折减的影响系数
Figure FDA00024263677000000316
Figure FDA00024263677000000317
4-3)确定时段T(A)内第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
确定第n天时段T(A)中对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆换道进站次数
Figure FDA00024263677000000318
Figure FDA00024263677000000319
式中，
Figure FDA00024263677000000320
为第n天时段T(A)进站停靠的公交车数量，
Figure FDA00024263677000000321
为第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间；
则N天内时段T(A)中第二类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure FDA0002426367700000041
为，
Figure FDA0002426367700000042
所述步骤5)中，确定第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数，具体为，
5-1)确定公交车辆驶离停靠站过程对该车道后续社会车辆通行时间的影响
根据采集的N天内港湾停靠站临近车道车辆运行视频，分析第n天时段T(A)内第
Figure FDA0002426367700000043
辆公交车辆驶离停靠站过程中，停靠站临近车道受影响的社会车辆的数量，并记录公交车辆驶离停靠站的时刻
Figure FDA0002426367700000044
选择停靠站公交出站位置下游一设定距离s′处设置断面，并分析此时刻停靠站临近车道受影响的各社会车辆距该断面的距离
Figure FDA0002426367700000045
及实际到达该断面的时刻
Figure FDA0002426367700000046
根据统计的时段T(A)中该车道平均车速
Figure FDA0002426367700000047
分别计算第n天时段T(A)内第
Figure FDA0002426367700000048
辆公交车辆驶离停靠站过程对停靠站临近车道后续第
Figure FDA0002426367700000049
辆社会车辆通行时间的增加
Figure FDA00024263677000000410
及平均增加时间
Figure FDA00024263677000000411
Figure FDA00024263677000000412
Figure FDA00024263677000000413
5-2)确定每次公交车辆换道进站过程对该车道通行能力折减系数
通过分析第n天时段T(A)内第
Figure FDA00024263677000000414
辆公交车辆换道过程中对该车道
Figure FDA00024263677000000415
辆社会车辆通行时间造成的额外延误，来确定该次换道行为对通行能力折减的影响系数
Figure FDA00024263677000000416
Figure FDA00024263677000000417
5-3)确定时段T(A)内第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
确定第n天中时段T(A)内对停靠站临近车道通行能力产生折减影响公交车辆驶离停靠站次数
Figure FDA00024263677000000418
Figure FDA0002426367700000051
其中，
Figure FDA0002426367700000052
为第n天时段T(A)进站停靠的公交车数量，
Figure FDA0002426367700000053
为第n天时段T(A)内公交车辆排队溢出的持续时间，
Figure FDA0002426367700000054
为第n天时段T(A)内公交车辆驶离停靠站的时间与后续车辆换道进站时间间隔不大于设定值τ的比例，
则N天内时段T(A)第三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数
Figure FDA0002426367700000055
为，
Figure FDA0002426367700000056
所述步骤6)中，确定高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力，具体为，
6-1)潜在高峰时段通行能力折减分析控制时段划分
将一小时平均分成q个通行能力折减分析控制时段，则每个通行能力折减分析控制时段时长
Figure FDA0002426367700000057
将潜在高峰时段
Figure FDA0002426367700000058
划分成
Figure FDA0002426367700000059
个通行能力折减分析控制时段
Figure FDA00024263677000000510
6-2)确定潜在高峰时段内各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力
按照步骤3)、4)、5)，分别确定通行能力折减分析控制时段
Figure FDA00024263677000000511
内的道路通行能力
Figure FDA00024263677000000512
如下，
Figure FDA00024263677000000513
式中，C0为道路基本通行能力，
Figure FDA00024263677000000514
Figure FDA0002426367700000061
分别为通行能力折减分析控制时段
Figure FDA0002426367700000062
内的第一、二、三类通行能力影响区域道路通行能力折减系数；
6-3)确定高峰时段内港湾公交停靠站临近车道通行能力
根据各通行能力折减分析控制时段的道路通行能力，确定潜在高峰时段内各连续一小时内的道路通行能力
Figure FDA0002426367700000063
Figure FDA0002426367700000064
则高峰时段港湾公交停靠站临近车道通行能力Cp为
Figure FDA0002426367700000065
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