一种基于浮动车技术的城市区域路网运行指数评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及云数据处理技术领域，具体来说是一种基于浮动车技术的城市区域路 网运行指数评估方法。
【背景技术】
[0002] 浮动车技术是根据道路路面运行车辆动态位置信息获取道路通行状况的一种技 术，利用带有GPS信息的浮动车（出租车或公交车）可以实时采集车辆的位移信息，将时间 序列的车辆位置坐标与地图进行匹配，可以得到浮动车辆的速度数据，取路段所有浮动点 速度的空间平均值可以得路段的实时平均速度，将一定周期内的路段实时速度进行算术平 均可以得到道路的周期平均速度，采用阈值法判别单个路段是否拥堵，在此基础上通过新 车公里数比例VKT的计算得到区域路网运行指数。
[0003] 区域路网运行指数RNCR可以描述一个区域道路路网交通流综合运行水平和平稳 状态，是衡量路网流量是否均衡的重要标准。当今城市道路交通拥堵问题非常严峻，如何确 定一个既能准备量化区域路网运行状态，又能在实际中很好应用的运行指数估计方法是非 常重点。北京交通研究中心曾提出一个类似交通拥堵指数的计算方法，但是其关键性的参 数车公里数是一个常量，属于专家法确定，只是根据北京当地的交通特性确定的，在一定 程度不具备适用性。而本发明主要是利用浮动车技术，能够全面获得路网交通信息，提出了 一个在实际应用中可以科学量化的新车公里数比例计算方法，在此基础上评估区域路网运 行指数。
【发明内容】
[0004] -种基于浮动车技术的城市区域路网运行指数评估方法，其特征在于，包括以下 步骤：
[0005] (1)利用浮动车GPS数据计算统计周期内单车样本的平均旅行速度；
[0006] (2)提取周期路段平均行程速度V1;
[0007] (3)判断单个路段的交通拥堵状态；
[0008] (4)计算各等级道路的拥堵里程比例RCR ;
[0009] (5)车公里数VKT计算；
[0010] (6)区域路网运行指数RNCR计算；
[0011] (7)路网运行状态评估。
[0012] 所述的利用浮动车GPS数据计算路段单车样本速度是在得到样本车辆j所经过的 前后相邻两点的路径信息（P 1, i = 1，2, L，η}后，通过路径长度和时间差得到此次路径的平 均旅行速度V = ΔΑ/Δ/；;;
[0013] 当途径路段数只有一个（不跨越路口）或^ >3:Q公里/小时（畅通状态）时，将 赋给路段P1;否则，结合起点的瞬时速度V i和终点的瞬时速度V2，分四种交通状态对途径的 每个路段速度分别赋值。
[0014] 提取周期路段平均行程速度V1的公式如下：
[0015]
[0016] 式中V1为弧段P i的平均速度，I i为弧段P啲长度，t u为第j辆车在路径中弧段 P1上的出行时间，n i为弧段P 参与计算的车辆数目。这里，当n i等于0,即该路段上没有 数据覆盖时，我们用历史积累的一周不同时间段的历史平均速度进行补充；当Ii1不等于0 时，路段旅行速度是多个样本的调和平均速度。
[0017] 判断单个路段的交通拥堵状态采用阈值法进行交通状态判别，将路段平均行程速 度与预先设定的阈值进行比较，进而判断其是否拥堵，以及确定其对应的交通状态。
[0018] 所述的区域路网运行指数RNCR根据不同道路等级的拥堵里程比例加权计算得 到，路网拥堵里程比例通过因子a的分段函数计算得到，具体公式如下：
[0019] RNC = RCRf* ω f+RCRa* ω a+RCRm* ω m+RCRl* ω J
[0020] a = RNOlOO
[0021]
[0022] 其中，x，y，z，m，n值是城市道路区域路网内公众交通拥堵感受优化参数，在实际应 用当中，需要利用调查问卷和真实的交通数据分析拟合计算。
[0023] 所述的新车公里数VKT是按照城市路网道路等级（快速路、主干路、次干路、支路） 分别设置相应的参数，参数的计算公式如下：
[0024]
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[0026] CN 105139645 A 兄明书 3/6 页
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[0028] 其中：
[0029] Lf是区域路网中快速路的总长度；
[0030] La是区域路网中主干路的总长度；
[0031] Lni是区域路网中次干路的总长度；
[0032] 1^是区域路网中支路的总长度。
[0033] 有益效果
[0034] -是以浮动车为采集技术，能获取路网范围的交通信息，覆盖范围广，覆盖强度 高；二是车公里数VKT的计算，能根据不同地区的实际地图进行调整，灵活性高；三是区域 路网运行指数RNCR的计算，利用分段线性拟合的思想，确定了区域路网运行指数的公式， 公式中相应的参数标定可以根据交通路网实际特点进行标定。
【附图说明】
[0035] 图1本发明的方法流程图。
[0036] 图2路段状态判别速度阈值。
[0037] 图3基于交通运行指数的路网运行状态等级判定。
【具体实施方式】
[0038] -种基于浮动车技术的城市区域路网运行指数评估方法，包括以下步骤：
[0039] S1、利用浮动车GPS数据计算路段的一个统计周期内单车样本平均旅行速度。在 得到样本车辆j所经过的前后相邻两点的路径信息（P 1, i = 1，2, L，η}后，通过路径长度和 时间差得到此次路径的平均旅行速度当途径路段数只有一个（不跨越路口） 或；> 30公里/小时（畅通状态）时，将；赋给路段P1;否则，按以下原则，结合起点的瞬时 速度V1和终点的瞬时速度V 2，分四种交通状态对途径的每个路段速度分别赋值：
[0040] ①减速状态（满足Vi ν'2、）时
[0041] 起始路段速度值赋为(V1 +?)/2，其它路段速度值根据出行时间一致原则计算，即 用总的出行时间A t]减去起始路段的出行时间，然后通过距离除以该时间得到速度。
[0042] ②加速状态（满足V, S￡ r2 )时
[0043] 终止路段速度值赋为(V2 +〗)/2，其它路段速度值根据出行时间一致原则计算。
[0044] ③先减速后加速时
[0045] 起始路段速度值赋为V1，终止路段速度值赋为V2，中间路段（如果存在）速度值根 据出行时间一致原则计算。
[0046] ④先加速后减速时
[0047] 车辆处于走走停停状态，途径路段速度值赋为G。
[0048] S2、通过对每个路段上的样本速度进行处理分析提取周期路段平均行程速度V1,