CN110718057A

CN110718057A - 路网运行状态评价方法、装置、电子设备及介质

Info

Publication number: CN110718057A
Application number: CN201910860275.5A
Authority: CN
Inventors: 杨珍珍; 郭胜敏; 董萧; 陈智宏; 杨峰; 夏曙东
Original assignee: Department Of Transportation Network Monitoring And Emergency Response Center; BEIJING PALMGO INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Department Of Transportation Network Monitoring And Emergency Response Center; BEIJING PALMGO INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2039-09-11
Also published as: CN110718057B

Abstract

本申请提供一种路网运行状态评价方法、装置、电子设备及介质。该方法包括：获取第一历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据，待评价路网内包括多条路段。针对每条路段，确定路段的道路类型，根据路段上车辆的移动位置数据和对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态，根据所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长，可以确定所述待评价路网的第一单位拥堵里程时间，以根据所述第一单位拥堵里程时间确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态。通过本申请能够更加宏观地把握不同时空维度公路网的运行状态，为公路网的运行管理提供科学的依据。

Description

路网运行状态评价方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本申请涉及路网运行状态评价领域，具体涉及一种路网运行状态评价方法及装置、一种电子设备以及一种计算机可读介质。

背景技术

公路网(高速公路、国道和省道等)是国民经济和社会发展的基础性、先导性产业和战略性产业，是重要的服务性行业。面对日益完整、相互交织且不断扩展的全国公路网，掌控交通运行状态、预警潜在风险、缓解及治理拥堵已成为公路交通管理部门当前及今后相当长时期的重要任务。

目前国内外对公路网运行状态的评价指标中，实际旅行时间与自由流状态下的旅行时间之比的方法或车辆延误，主要是从出行者的角度出发，考虑个体的出行延误。而从城际长途出行来看，延误对整个出行的影响并不敏感。再比如，基于交通量、道路饱和度和机动车运行速度的评价指标都不能很好地描述全国公路网的整体运行水平。

因此，如何对公路网的运行状态进行有效评价，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种路网运行状态评价方法及装置、一种电子设备以及一种计算机可读介质。

本申请第一方面提供一种路网运行状态评价方法，包括：

获取第一历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据，所述待评价路网内包括多条路段；

针对每条路段，确定所述路段的道路类型；

根据所述路段上车辆的移动位置数据和所述路段的道路类型对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态；

确定所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长，并根据公式一确定所述待评价路网的第一单位拥堵里程时间，以根据所述第一单位拥堵里程时间确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态；

所述公式一如下：

其中，a表示待评价路网，t表示历史时段的总时长，

表示单位拥堵里程时间，i表示处于拥堵状态的路段，l_i表示路段i的路段长度，β_i,t表示路段i的拥堵时长，ω_i表示路段i的权重，L表示待评价路网a内的路段总长度。

本申请第二方面提供一种路网运行状态评价装置，包括：

获取模块，用于获取第一历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据，所述待评价路网内包括多条路段；

类型确定模块，用于针对每条路段，确定所述路段的道路类型；

判断模块，用于根据所述路段上车辆的移动位置数据和所述路段的道路类型对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态；

第一状态确定模块，用于确定所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长，并根据公式一确定所述待评价路网的第一单位拥堵里程时间，以根据所述第一单位拥堵里程时间确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态；

所述公式一如下：

其中，a表示待评价路网，t表示历史时段的总时长，

本申请第三方面提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现本申请第一方面所述的方法。

本申请第四方面提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现本申请第一方面所述的方法。

相较于现有技术，本申请第一方面提供的路网运行状态评价方法，获取第一历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据，所述待评价路网内包括多条路段。针对每条路段，确定所述路段的道路类型。根据所述路段上车辆的移动位置数据和所述路段的道路类型对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态，根据所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长，可以确定所述待评价路网的第一单位拥堵里程时间，以根据所述第一单位拥堵里程时间确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态。通过车辆的移动位置数据中得到的单位拥堵里程时间能够达到有效评价公路网运行状态的目的，相较于现有技术，上述方法能够更加宏观地把握不同时空维度公路网的运行状态，为公路网的运行管理提供科学的依据。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本申请的一些实施方式所提供的一种路网运行状态评价方法的流程图；

图2示出了本申请的另一些实施方式所提供的一种路网运行状态评价方法的流程图；

图3示出了本申请实施例中根据概率累积值绘制的概率累积曲线的示意图；

图4示出了全国高速公路的拥堵里程指数标准化结果；

图5示出了沈海高速公路的拥堵里程指数标准化结果；

图6示出了全国拥堵里程指数和拥堵延时指数对比结果；

图7示出了北京市拥堵里程指数和拥堵延时指数对比结果；

图8示出了京沪高速公路拥堵里程指数和拥堵延时指数对比结果；

图9示出了本申请的一些实施方式所提供的一种路网运行状态评价装置的示意图；

图10示出了本申请的另一些实施方式所提供的一种路网运行状态评价装置的示意图；

图11示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图；

图12示出了本申请的一些实施方式所提供的一种计算机可读介质的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

另外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例提供一种路网运行状态评价方法及装置、一种电子设备以及计算机可读介质，下面结合附图进行说明。

请参考图1，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种路网运行状态评价方法的流程图，如图所示，所述路网运行状态评价方法，可以包括以下步骤：

步骤S101：获取第一历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据，所述待评价路网内包括多条路段。

本申请实施例，可以从数据库中获取通过道路监控摄像头、车载定位系统等方式记录的某历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据。例如，在确定了待评价路网的范围后，可以获取其从5月1日至5月3日劳动节假期期间的各条路段上车辆的移动位置数据。

可以理解，所述第一历史时段为选取的分析时段，所述待评价路网为选取的分析范围。

步骤S102：针对每条路段，确定所述路段的道路类型。

可以理解，待评价路网内可以包括多种类型的路段，该道路类型可以为高速公路、国省道和收费站等。

步骤S103：根据所述路段上车辆的移动位置数据和所述路段的道路类型对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态。

可以理解，道路类型不同，路段上正常的交通运行速度也不相同，因此，对不同道路类型的路段上的交通运行状态的评价需要设立不同的交通状态评价标准。

本申请实施例，可以基于路段上车辆的移动位置数据中车辆位置的变化得到车辆在道路上的通行状态，例如可以得到车辆的通行速度，基于此，上述步骤S103可以具体实现为：根据所述路段上车辆的移动位置数据，计算所述路段的交通运行速度，根据所述路段的交通运行速度和所述路段的道路类型对应的交通运行速度评价标准，确定所述路段的交通状态；其中，所述交通状态可以分为畅通、缓慢和拥堵。交通状态与道路类型和交通运行速度的对应关系如下表1所示：

表1

步骤S104：确定所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长，并根据公式一确定所述待评价路网的第一单位拥堵里程时间，以根据所述第一单位拥堵里程时间确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态。

本申请实施例，确定了待评价路网内各处于拥堵状态的路段后，可以确定出所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长。然后基于上述确定出的数据，通过公式一可以计算出用于确定所述待评价路网在第一历史时段中运行状态的单位拥堵里程时间，该单位拥堵里程时间越大说明待评价路网内越拥堵。

具体的，所述公式一如下：

其中，a表示待评价路网，t表示历史时段的总时长，单位为小时(h)，

表示单位拥堵里程时间，i表示处于拥堵状态的路段，l_i表示路段i的路段长度，β_i,t表示路段i的拥堵时长，ω_i表示路段i的权重，该ω_i可以是路段i的车辆数，也可以是具体的速度值，L表示待评价路网a内的路段总长度，单位为千米(km)。

从上述公式一可知，单位拥堵里程时间为分析时段和分析范围内，所有拥堵路段累计拥堵时长与路段长度的乘积之和，再除以分析范围内路网总里程和总时间。

上述路网运行状态评价方法可用于客户端，本申请实施例中，所述客户端可以包括硬件，也可以包括软件。当客户端包括硬件时，其可以是具有显示屏并且支持信息交互的各种电子设备，例如，可以包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当客户端包括软件时，可以安装在上述电子设备中，其可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

相较于现有技术，本申请实施例提供的上述路网运行状态评价方法，获取第一历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据，所述待评价路网内包括多条路段。针对每条路段，确定所述路段的道路类型。根据所述路段上车辆的移动位置数据和所述路段的道路类型对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态，根据所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长，可以确定所述待评价路网的第一单位拥堵里程时间，以根据所述第一单位拥堵里程时间确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态。通过车辆的移动位置数据中得到的单位拥堵里程时间能够达到有效评价公路网运行状态的目的，相较于现有技术，上述方法能够更加宏观地把握不同时空维度公路网的运行状态，为公路网的运行管理提供科学的依据。

为了更直观地对路网的运行状态进行评价，可以将单位拥堵里程时间进行标准化，例如转换为0～10之间的数值。请参照图2，在本申请的一些实施方式中，上述实施例中的方法还可以包括以下步骤：

步骤S204：计算所述待评价路网在不同历史时段中的单位拥堵里程时间。

步骤S205：将所述不同历史时段对应的单位拥堵里程时间按照从小到大的顺序进行排名，计算概率累积值并选取分位值。

步骤S206：根据所述分位值，通过公式二对所述第一单位拥堵里程时间进行标准化，计算得到对应的第一拥堵里程指数，以根据所述第一拥堵里程指数确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态。

所述公式二如下：

其中，CMI_a,t表示拥堵里程指数，QV表示分位值。

从上述公式二可知，拥堵里程指数CMI的计算方法是用单位拥堵里程时间除以所有单位拥堵里程时间数据的一个分位值QV。

举例来说，分位值QV的获取方法：将不同历史时段对应的单位拥堵里程时间按照从小到大的顺序进行排名，计算概率累积值，概率累积值绘制的概率累积曲线如图3所示。为了保证全国、省份、城市、道路等不同空间维度在工作日和节假日的拥堵指数都在0～10之间，取排在第99％位的值作为分位值。例如，通过大量数值统计，得到QV＝0.00056。下表2示出了拥堵里程指数与不同空间维度的分位值对应关系。

为了防止标准化后得到的拥堵里程指数大于10，对标准化后的指数做进一步的处理，处理方法如下：

本实施方式，图4示出了全国高速公路的拥堵里程指数标准化结果，图5示出了沈海高速公路的拥堵里程指数标准化结果。可见，通过将单位拥堵里程时间进行标准化为拥堵里程指数，可以更直观地对路网的运行状态进行评价。

进一步的，在本申请的一些实施方式中，上述实施例中的方法还可以包括步骤：针对拥堵里程指数，建立分级标准；根据所述分级标准确定所述第一拥堵里程指数的交通状态级别。

实际应用中，可以将标准化后的拥堵里程指数进行分级。例如，将拥堵里程指数划分为五级：0～2：畅通；2～4：基本畅通；4～6：轻度拥堵；6～8：拥堵；8～10：严重拥堵。

下表2示出了拥堵里程指数与不同空间维度的分位值对应关系：

下表3示出了拥堵里程指数与拥堵里程占比的对应关系：

本申请实施例，为了分析拥堵里程指数的优势，将拥堵里程指数与拥堵延时指数进行对比。

拥堵延时指数是指通过路段的所花费的时间与自由流状态所花费的时间的比值。用D_a,t表示在分析时段t分析范围a内的拥堵延时指数，计算公式如下：

t_i,j表示路段i在第j个时间周期花费的时间，t_i,f表示路段i的自由行驶时间。

为了对比分析拥堵里程指数与拥堵延时指数，将拥堵里程指数和拥堵延时指数进行归一化，转换为1～10之间的值，具体计算公式如下：

式中，x_i表示第i个值，z表示归一化后的值；min(x)表示x所有取值的最小值；max(x)表示x所有取值的最大值。

按照15分钟间隔统计归一化的拥堵指数，例如，图6示出了全国拥堵里程指数和拥堵延时指数对比结果。图7示出了北京市拥堵里程指数和拥堵延时指数对比结果。图8示出了京沪高速公路拥堵里程指数和拥堵延时指数对比结果。

拥堵里程指数和拥堵延时指数对比分析结果表明：拥堵里程指数与拥堵延时指数相比，具有更高的灵敏度，能够更好的反映异常拥堵情况；拥堵里程指数是从管理者的角度出发，能够更加宏观的把握不同时空维度路网的运行状态；而拥堵延时指数从个体出行角度出发，考虑个体的出行延误；从城际长途出行来看，延误对整个出行的影响并不敏感。综上所述，拥堵里程指数作为公路网运行指数更加合理。

在上述的实施例中，提供了一种路网运行状态评价方法，与之相对应的，本申请还提供一种路网运行状态评价装置。本申请实施例提供的路网运行状态评价装置可以实施上述路网运行状态评价方法，该路网运行状态评价装置可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。例如，该路网运行状态评价装置可以包括集成的或分开的功能模块或单元来执行上述各方法中的对应步骤。请参考图9，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种路网运行状态评价装置的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。

如图9所示，所述路网运行状态评价装置10可以包括：

获取模块101，用于获取第一历史时段中待评价路网内车辆的移动位置数据，所述待评价路网内包括多条路段；

类型确定模块102，用于针对每条路段，确定所述路段的道路类型；

判断模块103，用于根据所述路段上车辆的移动位置数据和所述路段的道路类型对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态；

第一状态确定模块104，用于确定所有处于拥堵状态路段的拥堵时长和路段长度，以及所述待评价路网内的路段总长度和所述第一历史时段的总时长，并根据公式一确定所述待评价路网的第一单位拥堵里程时间，以根据所述第一单位拥堵里程时间确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态；

所述公式一如下：

其中，a表示待评价路网，t表示历史时段的总时长，

在本申请实施例的一些实施方式中，所述判断模块103，具体用于：

根据所述路段上车辆的移动位置数据，计算所述路段的交通运行速度；

根据所述路段的交通运行速度和所述路段的道路类型对应的交通运行速度评价标准，确定所述路段的交通状态；其中，所述交通状态包括畅通、缓慢和拥堵。

请参考图10，其示出了本申请的另一些实施方式所提供的一种路网运行状态评价装置的示意图，如图所示，所述路网运行状态评价装置10还可以包括：第二状态确定模块201，其用于：

计算所述待评价路网在不同历史时段中的单位拥堵里程时间；

将所述不同历史时段对应的单位拥堵里程时间按照从小到大的顺序进行排名，计算概率累积值并选取分位值；

根据所述分位值，通过公式二对所述第一单位拥堵里程时间进行标准化，计算得到对应的第一拥堵里程指数，以根据所述第一拥堵里程指数确定所述待评价路网在第一历史时段中的运行状态；

所述公式二如下：

其中，CMI_a,t表示拥堵里程指数，QV表示分位值。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述路网运行状态评价装置10还可以包括分级模块202，用于：

针对拥堵里程指数，建立分级标准；

根据所述分级标准确定所述第一拥堵里程指数的交通状态级别。

本申请实施例提供的路网运行状态评价装置10，与本申请前述实施例提供的路网运行状态评价方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的路网运行状态评价方法对应的电子设备，所述电子设备可以是用于客户端的电子设备，例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等，以执行上述路网运行状态评价方法。

请参考图11，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如图11所示，所述电子设备20包括：处理器200，存储器201，总线202和通信接口203，所述处理器200、通信接口203和存储器201通过总线202连接；所述存储器201中存储有可在所述处理器200上运行的计算机程序，所述处理器200运行所述计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的路网运行状态评价方法。

本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的路网运行状态评价方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的路网运行状态评价方法对应的计算机可读介质，请参考图12，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序(即程序产品)，所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的路网运行状态评价方法。

需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的路网运行状态评价方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims

1.一种路网运行状态评价方法，其特征在于，包括：

针对每条路段，确定所述路段的道路类型；

所述公式一如下：

其中，a表示待评价路网，t表示历史时段的总时长，

表示单位拥堵里程时间，i表示处于拥堵状态的路段，l_i表示路段i的路段长度，β_i，t表示路段i的拥堵时长，ω_i表示路段i的权重，L表示待评价路网a内的路段总长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述路段上车辆的移动位置数据和所述路段的道路类型对应的交通状态评价标准，判断所述路段是否处于拥堵状态，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述公式二如下：

其中，CMI_a，t表示拥堵里程指数，QV表示分位值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对拥堵里程指数，建立分级标准；

5.一种路网运行状态评价装置，其特征在于，包括：

所述公式一如下：

其中，a表示待评价路网，t表示历史时段的总时长，

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于：

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二状态确定模块，用于：

所述公式二如下：

其中，CMI_a，t表示拥堵里程指数，QV表示分位值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分级模块，用于：

针对拥堵里程指数，建立分级标准；

9.一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现如权利要求1至4任一项所述的方法。

10.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至4任一项所述的方法。