一种基于城市交通虚拟平台的高峰小时单位客运量能源消耗评价方法与流程

本发明涉及智慧城市、智慧交通等领域，特别是涉及一种基于城市交通虚拟平台的高峰小时单位客运量能源消耗评价方法。

背景技术：

城市交通虚拟平台是交通工程师对城市交通分析与预测的有效工具，应用包括出行发生、出行分布、方式划分和出行分配在内的“四阶段法”，可以对城市道路交通网络的现状与规划方案进行系统分析与评价，指导决策者诊断城市交通现状问题与比选不同的规划方案。其中，对于道路交通的评价，能够直接发现拥堵路段，评估交通系统的能源消耗量。

然而，目前针对城市交通虚拟平台的能源消耗评价方法不够全面，只能通过路段的平均车速来评估路网整体的能源消耗量，或者通过微观轨迹数据评估某个路段或者交叉口的能源消耗，不能在考虑车辆行驶状态的基础上评估城市路网整体的能源消耗量，也没有根据城市交通的客运量进行科学评价。在低碳交通、绿色出行的时代背景下，这种片面、不够科学的评价方法已无法满足城市交通规划的需求。因此，亟需提出一种针对城市交通虚拟平台的、考虑车辆运行状态和客运总量的能源消耗评价方法。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供一种基于城市交通虚拟平台的高峰小时单位客运量能源消耗评价方法，改变了传统技术方法只注重宏观交通状态以及未考虑客运量的弊端，综合考虑了车辆微观行驶状态以及客运量，评价更加全面，并且考虑了客运量，使得城市交通能源消耗评价更加科学，为达此目的，本发明所述的一种基于城市交通虚拟平台的高峰小时单位客运量能源消耗评价方法单位客运量能源消耗评价方法，包括如下的步骤：

s1：基于城市交通虚拟平台提取基本数据库：该数据库包括5个数据表格，分别为路段信息表、交叉口信息表、路段分配表、交叉口分配表、参数系数表；

s2：标记各种车型的能源消耗因子：分别标记不同类型车辆在不同运行状态下的能源消耗因子；

s3：计算城市交通高峰小时能源消耗总量：对所有的路段和节点，分别计算能源消耗量，再计算出能源消耗总量；

s4：计算城市交通高峰小时客运总量：对所有的路段，分别计算客运量，再计算出客运总量；

s5：计算城市交通高峰小时单位客运量能源消耗量：单位客运量能源消耗量由能源消耗总量除以客运总量得到。

进一步，步骤s1中的城市交通虚拟平台指的是可以对城市交通进行出行发生、出行分布、方式划分与出行分配的宏观分析软件。

进一步，步骤s1中的路段信息表包括：路段总数m，路段编号j，路段长度l^j；所述步骤s1中的交叉口信息表包括：交叉口总数n，交叉口编号i；所述步骤s1中的路段分配表包括：路段编号j，路段小汽车流量路段公交车流量路段平均速度所述步骤s1中的交叉口分配表包括：交叉口编号i，交叉口小汽车流量交叉口公交车流量交叉口平均延误交叉口平均排队长度nlⁱ；

进一步，步骤s2中不同类型车辆包含了城市交通中常见的两种车型：小汽车和公交车；所述步骤s2中不同运行状态包含了四种车辆行驶状态：路段行驶、交叉口加速、减速和怠速行驶；

进一步，步骤s3中的能源消耗总量计算公式如下：

全网络能源消耗总量：

路段l的能耗消耗：

交叉口i的能源消耗：zi＝(zis+zid+zia)×10^-3(3)

交叉口i的怠速油耗：

交叉口i的减速油耗：

交叉口i的加速油耗：

进一步，步骤s4中的客运总量计算公式如下：

进一步，步骤s5中的单位客运量能源消耗量计算公式如下：

本发明一种基于城市交通虚拟平台的高峰小时单位客运量能源消耗评价方法，具有如下有益效果；

1)本发明技术改变了传统技术方法在评估城市交通网络能源消耗不够全面的弊端，综合考虑了不同车型车辆在路段和交叉口的运行状态，评价对象几乎包含了道路交通中能源消耗的所有使用者，评价更加全面、公平。

2)本发明技术考虑了城市交通的客运总量，评价单位客运量的能源消耗量，使得对不同城市以及同一城市在不同交通构成时期的评价具有可比性。现有研究方法往往只是评估城市道路交通能源消耗总量，无法根据客运量进行科学评价。

3)本方法依托城市交通虚拟平台，利用平台产生的中间参数与分析结果，免去了大量不必要的数据调查与前期计算，减少人力物力投入，计算方法简单可行，可应用于大型的城市交通网络。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种基于城市交通虚拟平台的高峰小时单位客运量能源消耗评价方法，改变了传统技术方法只注重宏观交通状态以及未考虑客运量的弊端，综合考虑了车辆微观行驶状态以及客运量，评价更加全面，并且考虑了客运量，使得城市交通能源消耗评价更加科学。

以一个中小城市的路网高峰小时单位客运量能源消耗情况为算例。该城市的路网中共包含1280条路段，408个节点，由于篇幅限制，以下只展示部分数据。

本发明提供的一种基于城市交通虚拟平台的高峰小时单位客运量能源消耗评价方法，如图1所示，包括如下的步骤：

s1：基于城市交通虚拟平台提取基本数据库：该数据库包括5个数据表格，分别为路段信息表、交叉口信息表、路段分配表、交叉口分配表、参数系数表。城市交通虚拟平台指的是可以对城市交通进行出行发生、出行分布、方式划分与出行分配的宏观分析软件。

步骤s1中的路段信息表包括：路段编号j，路段长度ll，如表1所示：

表1路段信息表

步骤s1中的交叉口信息表包括：交叉口编号i，交叉口类型，以下表格中交叉口都为信号控制交叉口，交叉口类型为2，如表2所示：

表2交叉口信息表

步骤s1中的路段分配表包括：路段编号j，路段小汽车流量路段公交车流量路段平均速度如表3所示：

表3路段分配表

步骤s1中的交叉口分配表包括：交叉口编号i，交叉口小汽车流量交叉口公交车流量交叉口平均延误di，交叉口平均排队长度nlⁱ，如表4所示：

表4交叉口分配表

表5参数系数表

s2：标记各种车型在不同运行状态下的能源消耗因子：不同类型车辆包含了城市交通中常见的两种车型：小汽车和公交车；不同运行状态主要是指车辆在城市道路上的四种行驶状态：路段行驶、交叉口加速、减速和怠速行驶；其中

表6能源消耗因子表

s3：计算城市交通高峰小时能源消耗总量：对所有的1280个路段和408个节点，分别计算能源消耗量，再计算出能源消耗总量。

全网络高峰小时客运能源消耗总量：

s4：计算城市交通高峰小时客运总量：对所有的1280个路段，分别计算客运量，再计算出客运总量。

s5：计算城市交通高峰小时单位客运量能源消耗量：单位客运量能源消耗量由能源消耗总量除以客运总量得到。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。