CN111081019B - 一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法 - Google Patents

一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，包括以下步骤：S1.获取路网中每个路段的长度、各个车辆的行程车速等数据；S2.根据平均行程时间与无阻滞行驶时间，得到路段交通拥堵指数；S3.根据交通流量与无阻滞行驶时间，得到路网中各路段的权重系数；S4.利用路段交通拥堵指数与路段权重系数，得到路网平均拥堵指数；S5.利用路段无阻滞行驶车速与路段权重系数，得到路网平均无阻滞行驶车速；S6.根据路网平均无阻滞行驶车速与路网平均拥堵指数，得到路网平均行程车速。本发明量化各个路段交通运行状况在整个路网中的权重大小，能更加科学合理地对当前路网交通状态进行判别，方便了解当前路网的交通拥堵情况。

Description

一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法
技术领域
本发明涉及交通评价技术领域，特别是涉及一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法。
背景技术
为了对城市路网交通运行状况进行合理、可靠、定量、直观的评价，把握城市路网交通运行的整体状况与拥堵水平，为城市路网的运行管理、交通控制、后期规划等提供科学依据，亟待建立一套科学合理的城市路网交通运行状况评价指标。
近年来，国家及地方相继制定了有关城市交通运行状况评价的规范与标准，其中交通运行指数(Traffic Performance Index，TPI)，又称交通拥堵指数，是综合反映城市路网畅通或拥堵的概念性指数值，实现了道路交通拥堵状况的数字化描述。
然而，现有的交通运行状况评价指标及其计算方法主要仅适用于城市道路，例如快速路、主干路、次干路和支路，而对于城市路网交通运行状况评价指标的计算方法尚不明晰，需要科学衡量各路段运行状况对整个路网所造成的影响。虽然已有学者提出利用路段权重系数对路网交通运行状况评价指标进行加权计算，但是对于路段权重系数的构成欠细致分析，通常只考虑到了路段交通流量或路段长度，计算结果所蕴含的物理意义并不明确。现有技术有考虑路段权重问题，但仅考虑流量(廖瑞辉,周晶,徐红利.考虑路段权重的城市交通路网拥挤指数研究[J].系统科学学报,2016,24(01):84-88.)，或者仅考虑车速和路段长度(周强,闫欣欣,袁振洲.考虑道路等级和拥堵惩罚的城市路网平均负荷度计算[J].公路与汽运,2017(01):33-36.)，均不能全面体现路段在路网中所占权重大小。
因此，如何科学合理地定义路段权重系数，并建立一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，具有非常重要的现实意义。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法。
本发明至少通过如下技术方案之一实现。
一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，包括以下步骤：
S1.获取路网中每个路段的长度、交通流量、无阻滞行驶车速以及各个车辆的行程车速；
S2.根据各个路段上车辆的平均行程时间与无阻滞行驶时间，得到路段交通拥堵指数；
S3.根据各个路段的交通流量与无阻滞行驶时间，得到路网中各路段的权重系数；
S4.利用路段交通拥堵指数与路段权重系数，加权得到路网平均拥堵指数，路网平均拥堵指数越高则表示该路网交通拥堵状况越严重；
S5.利用路段无阻滞行驶车速与路段权重系数，加权得到路网平均无阻滞行驶车速；
S6.根据路网平均无阻滞行驶车速与路网平均拥堵指数，得到路网平均行程车速。
进一步的，步骤S2所述路段交通拥堵指数为车辆平均行程时间与无阻滞行驶时间的比值，是综合反映道路畅通或拥堵的概念性指数值，公式如下：
Figure BDA0002331688460000021
其中，PIi为第i条路段的交通拥堵指数，ni为第i条路段上的运行车辆数，tij为第j辆车通过第i条路段的行程时间，tfi为车辆通过第i条路段的无阻滞行驶时间，li为第i条路段的长度，vij为第j辆车在第i条路段上的平均行程车速，vfi为车辆在第i条路段上的平均无阻滞行驶车速，
Figure BDA0002331688460000024
为车辆在第i条路段上的调和平均行程车速。
进一步的，步骤S3所述路段的权重系数为该路段上所有车辆总的无阻滞行驶时间与路网中所有车辆总的无阻滞行驶时间的比值，反映某路段在整个路网中所占的权重大小，公式如下：
Figure BDA0002331688460000022
其中，ki为第i条路段的路段权重系数，tfij为第j辆车通过第i条路段的无阻滞行驶时间，N为路网中的路段数，qi为第i条路段的交通流量，T为运行时间。
进一步的，步骤S4所述路网平均拥堵指数PI为路网中所有车辆总的行程时间与总的无阻滞行驶时间的比值，等于路网中所有路段拥堵指数的加权平均值，公式如下：
Figure BDA0002331688460000023
进一步的，步骤S5所述路网平均无阻滞行驶车速
Figure BDA0002331688460000033
为路网中所有车辆总的无阻滞行驶距离与总的无阻滞行驶时间的比值，等于路网中所有路段无阻滞车速的加权平均值，公式如下：
Figure BDA0002331688460000031
进一步的，步骤S6所述路网平均行程车速
Figure BDA0002331688460000034
为路网中所有车辆总的行程距离与总的行程时间的比值，等于路网平均无阻滞行驶车速除以路网平均拥堵指数，公式如下：
Figure BDA0002331688460000032
进一步的，根据路网平均拥堵指数PI将区域路网的运行状态划分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵五个等级，路网平均拥堵指数PI越高则表示该路网交通拥堵状况越严重。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明给出的路段权重系数融合了路段交通流量、路段长度、路段无阻滞行驶车速等因素影响，量化了各个路段交通运行状况在整个路网中的权重大小。
2.本发明利用路段权重系数，通过对路网中所有路段拥堵指数进行加权求和，得到路网平均拥堵指数，为路网交通拥堵状况提供了一种简便评价方法。
3.本发明利用路段权重系数，通过对路网中所有路段无阻滞车速进行加权求和，得到路网平均无阻滞行驶车速，再根据路网平均拥堵指数得到路网平均行程车速，为路网车辆行驶状况提供了一种简便评价方法。
附图说明
图1为本实施例基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法步骤流程图；
图2为实施例中的路网结构图。
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。
如图2所示，本实施例对某区域内6条道路(A1、A2、…、A6)共24条路段(L1、L2、…、L24)所构成的路网进行交通运行状况评价，图1是本实施例提供的一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，具体步骤如下：
步骤一、获取路网中每个路段的长度、交通流量、无阻滞行驶车速以及各个车辆的行程车速。
利用车辆检测器、浮动车等检测装置，获取路网中每条路段的长度l1、l2、…、l24，交通流量q1、q2、…、q24，无阻滞行驶车速vf1、vf2、…、vf24以及第i条路段上第j辆运行车辆的平均行程车速vij(i＝1,2,…,24，j＝1,2,…,ni)，ni为第i条路段上的运行车辆数，计算第i条路段上的调和平均行程车速：
Figure BDA0002331688460000041
获得数据如表1所示。
表1路段数据
Figure BDA0002331688460000042
步骤二、根据各个路段上车辆的平均行程时间与无阻滞行驶时间，得到路段交通拥堵指数。
利用表1中第i条路段上的平均无阻滞行驶车速vfi与调和平均行程车速
Figure BDA0002331688460000043
得到第i条路段的交通拥堵指数PIi：
Figure BDA0002331688460000044
结果如表2所示。
步骤三、根据各个路段的交通流量与无阻滞行驶时间，得到路网中各路段的权重系数。
利用表1中第i条路段的长度li与车辆在第i条路段上的平均无阻滞行驶车速vfi，得到车辆通过第i条路段的无阻滞行驶时间tfi：
Figure BDA0002331688460000051
利用表1中第i条路段的交通流量qi与车辆通过第i条路段的无阻滞行驶时间tfi，得到第i条路段的路段权重系数ki：
Figure BDA0002331688460000052
结果如表2所示。
表2路段交通拥堵系数与路段权重系数
Figure BDA0002331688460000053
步骤四、利用路段交通拥堵指数与路段权重系数，加权计算路网平均拥堵指数。
利用步骤二得到的路段交通拥堵指数与步骤三得到的路段权重系数，得到路网平均拥堵指数：
Figure BDA0002331688460000054
步骤五、利用路段无阻滞行驶车速与路段权重系数，加权计算路网平均无阻滞行驶车速。
利用表1中的路段无阻滞行驶车速与步骤三得到的路段权重系数，计算路网平均无阻滞行驶车速：
Figure BDA0002331688460000061
步骤六、根据路网平均无阻滞行驶车速与路网平均拥堵指数，计算路网平均行程车速。
利用步骤五中计算得到的路网平均无阻滞行驶车速与步骤四计算得到的路网平均拥堵指数，计算路网平均行程车速：
Figure BDA0002331688460000062
最终，得到该路网的平均拥堵指数PI为1.44，平均无阻滞行驶车速
Figure BDA0002331688460000063
为53.53km/h，平均行程车速
Figure BDA0002331688460000064
为37.11km/h。
需要说明的是，本发明具体实施例根据交通数据自身的统计特性比较科学的对拥堵严重程度进行了等级划分。根据路网平均拥堵指数PI将区域路网的运行状态划分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵五个等级，路网平均拥堵指数PI越高则表示该路网交通拥堵状况越严重。如表3所示。
表3交通运行状态的区间表
Figure BDA0002331688460000065
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.获取路网中每个路段的长度、交通流量、无阻滞行驶车速以及各个车辆的行程车速；
S2.根据各个路段上车辆的平均行程时间与无阻滞行驶时间，得到路段交通拥堵指数；
S3.根据各个路段的交通流量与无阻滞行驶时间，得到路网中各路段的权重系数；所述路段的权重系数为该路段上所有车辆总的无阻滞行驶时间与路网中所有车辆总的无阻滞行驶时间的比值，反映某路段在整个路网中所占的权重大小，公式如下：
Figure FDA0003014001830000011
其中，ki为第i条路段的路段权重系数，tfij为第j辆车通过第i条路段的无阻滞行驶时间，N为路网中的路段数，qi为第i条路段的交通流量，T为运行时间；ni为第i条路段上的运行车辆数，tfi为车辆通过第i条路段的无阻滞行驶时间；
S4.利用路段交通拥堵指数与路段权重系数，加权得到路网平均拥堵指数，路网平均拥堵指数越高则表示该路网交通拥堵状况越严重；
S5.利用路段无阻滞行驶车速与路段权重系数，加权得到路网平均无阻滞行驶车速；
S6.根据路网平均无阻滞行驶车速与路网平均拥堵指数，得到路网平均行程车速。
2.根据权利要求1所述的基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，其特征在于，步骤S2所述路段交通拥堵指数为车辆平均行程时间与无阻滞行驶时间的比值，是综合反映道路畅通或拥堵的概念性指数值，公式如下：
Figure FDA0003014001830000012
其中，PIi为第i条路段的交通拥堵指数，ni为第i条路段上的运行车辆数，tij为第j辆车通过第i条路段的行程时间，tfi为车辆通过第i条路段的无阻滞行驶时间，li为第i条路段的长度，vij为第j辆车在第i条路段上的平均行程车速，vfi为车辆在第i条路段上的平均无阻滞行驶车速，
Figure FDA0003014001830000013
为车辆在第i条路段上的调和平均行程车速。
3.根据权利要求2所述的基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，其特征在于，步骤S4所述路网平均拥堵指数PI为路网中所有车辆总的行程时间与总的无阻滞行驶时间的比值，等于路网中所有路段拥堵指数的加权平均值，公式如下：
Figure FDA0003014001830000021
4.根据权利要求3所述的基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，其特征在于，步骤S5所述路网平均无阻滞行驶车速
Figure FDA0003014001830000022
为路网中所有车辆总的无阻滞行驶距离与总的无阻滞行驶时间的比值，等于路网中所有路段无阻滞车速的加权平均值，公式如下：
Figure FDA0003014001830000023
5.根据权利要求4所述的基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，其特征在于，步骤S6所述路网平均行程车速
Figure FDA0003014001830000024
为路网中所有车辆总的行程距离与总的行程时间的比值，等于路网平均无阻滞行驶车速除以路网平均拥堵指数，公式如下：
Figure FDA0003014001830000025
6.根据权利要求5所述的基于路段权重系数的路网交通运行状况评价方法，其特征在于，根据路网平均拥堵指数PI将区域路网的运行状态划分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵五个等级，路网平均拥堵指数PI越高则表示该路网交通拥堵状况越严重。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111710162B (zh) * 2020-07-07 2022-04-01 深圳市数字城市工程研究中心 一种城市路网交通运行状况监测方法及系统
CN111785024B (zh) * 2020-07-17 2022-03-18 陕西工业职业技术学院 一种分区域分时域的城市车辆工况构建方法
CN112183926B (zh) * 2020-08-26 2023-03-31 银江技术股份有限公司 基于图数据库的交通运行状况评估方法、装置、设备及介质
CN112712700A (zh) * 2020-12-30 2021-04-27 北京世纪高通科技有限公司 交通拥堵指数的确定方法及装置
CN112382098B (zh) * 2021-01-12 2021-07-06 中兴通讯股份有限公司 交通拥堵检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN114093167B (zh) * 2021-11-18 2022-12-06 公安部交通管理科学研究所 一种城市重点区域交通路网空间不均衡性测评方法
CN114898556B (zh) * 2022-05-11 2023-09-29 华南理工大学 一种基于多尺度计算的数字路网交通状态推算方法
CN115100857B (zh) * 2022-06-17 2024-03-19 广州运星科技有限公司 一种基于Dijkstra算法的路网子区关键路径识别方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000067124A (ja) * 1998-08-21 2000-03-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 旅行時間算出方法、装置および旅行時間算出プログラムを記録した記録媒体
CN105261210B (zh) * 2015-07-23 2017-11-10 合肥革绿信息科技有限公司 一种基于北斗装备的路段交通拥堵指数计算方法
CN105279967A (zh) * 2015-10-15 2016-01-27 深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司 交通运行指数计算系统及方法
CN106408945B (zh) * 2016-11-28 2019-03-01 北京掌行通信息技术有限公司 一种交通拥堵评价方法及系统
CN107248283B (zh) * 2017-07-18 2018-12-28 北京航空航天大学 一种考虑路段关键度的城市区域路网运行状态评价方法
CN108492555B (zh) * 2018-03-20 2020-03-31 青岛海信网络科技股份有限公司 一种城市路网交通状态评价方法及装置
CN108629974B (zh) * 2018-05-17 2020-09-08 电子科技大学 顾及城市道路交通网络特征的交通运行指数建立方法
CN109697854B (zh) * 2019-02-25 2021-07-16 公安部交通管理科学研究所 多维度的城市道路交通状态评估方法
CN110310476B (zh) * 2019-05-06 2020-10-20 平安国际智慧城市科技股份有限公司 道路拥堵程度的评估方法、装置、计算机设备及存储介质

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