一种基于电子车牌信息的公交专用道设置影响分析方法与流程

本发明属于交通规划与设计领域，特别涉及一种基于电子车牌信息的公交专用道设置影响分析方法。

背景技术：

随着国民经济快速发展，机动化水平不断提高，中国的交通问题日益尖锐，所带来的交通拥堵问题日益突出，在北京、上海、广州、南京、杭州等超大、特大城市尤其严重，并逐步向其他大中城市蔓延发展。据统计，仅北京市每天由于交通拥堵所造成的社会成本就高达4000万元，每年损失近146亿元。伴随着严重的交通拥堵，交通安全、能源消耗以及尾气污染等一系列问题也不可忽视。

为有效缓解交通拥堵，国务院早在2012年就提出城市优先发展公共交通的战略(国发〔2012〕64号)。作为公交优先战略的重要技术手段，公交专用道的布设与使用成为公交优先战略的基石。通过设置公交专用道，对社会车辆与公交车辆进行隔离，从而保障公交车辆的优先路权，缓解交通拥堵。然而，已有公交专用道的规划与设计多根据规划者的经验进行布设，没有定量考虑公交专用道设置之后对小汽车和公交车辆产生的具体影响，导致部分城市公交专用道形同虚设，甚至加重交通拥堵问题。

随着智能交通技术的不断发展，电子车牌技术逐步引起重视。经过发明人的深入研究发现，将电子车牌技术应用于公交专用道的布设，能够科学有效地进行量化影响分析，从而解决已有公交专用道规划设计的巨大缺陷。因此，基于电子车牌信息的公交专用道设置影响分析方法对设计、评价公交专用道方案具有非常重要的工程运用价值。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供一种基于电子车牌信息的公交专用道设置影响分析方法，解决现有技术存在的公交车专用道设置后对小汽车和公交车辆产生的影响，克服加重交通拥堵的问题。

技术方案：本发明提供一种基于电子车牌信息的公交专用道设置影响分析方法，该方法包括以下步骤：

(1)在路侧安装电子车牌检测器，并对电子车牌检测器进行编号，记录各编号对应的电子车牌检测器的位置；

(2)所述电子车牌检测器对经过的小汽车和公交车进行检测，得到电子车牌信息，根据所述电子车牌信息，提取小汽车和公交车经过的电子车牌检测器编号、位置、经过的时间与速度，确定每辆小汽车和公交车的运行轨迹；

(3)设定起点和终点，统计该起点和终点间的小汽车流量和公交车流量；

(4)统计该起点和终点间的每辆小汽车的运行时间和每辆公交车的运行时间；

(5)根据小汽车流量和每辆小汽车的运行时间计算小汽车的平均运行时间，记为u_c，根据公交车流量和每辆公交车的运行时间计算公交车的平均运行时间，记为u_b；

(6)提供公交车的平均载客人数，根据小汽车流量、公交车流量、小汽车平均运行时间和公交车平均运行时间，标定运输方式分布函数；

(7)确定该起点与终点间的公交专用道的布设方案，分别统计设置公交专用道后使用和不使用公交专用道的公交车流量及平均运行时间，并确定设置公交专用道后公交车的平均运行时间；

(8)根据设置公交专用道后公交车的平均运行时间，通过标定后的运输方式分布函数计算设置公交专用道后的公交车和小汽车流量；

(9)根据设置公交专用道前后的小汽车流量、公交车流量，计算影响系数。

进一步的，所述步骤(5)中u_c、u_b的计算公式为：

其中，n为小汽车流量；m为公交车流量；为第i辆小汽车的运行时间；为第j辆公交车的运行时间。

进一步的，所述步骤(6)中的运输方式分布函数的计算公式为：

其中，q_c为小汽车流量；q_b为公交车流量，β为公交车辆平均载客人数；θ为待标定参数。

进一步的，所述步骤(7)中设置公交专用道后公交车辆的平均运行时间的计算公式为：

其中，为设置公交专用道后公交车辆的平均运行时间；q_b1为设置公交专用道后使用公交专用道的公交车流量；u_b1为设置公交专用道后使用公交专用道的公交车平均运行时间；q_b2为设置公交专用道后不使用公交专用道的公交车流量；u_b2为设置公交专用道后不使用公交专用道的公交车平均运行时间。

进一步的，所述步骤(8)设置公交专用道后的公交车和小汽车流量的计算公式为：

其中，为设置公交专用道后的公交车流量，为设置公交专用道后的小汽车流量。

进一步的，所述步骤(9)中的影响因数的计算公式为：

其中，ζ为影响因数。

有益效果：本发明提出了一种基于电子车牌信息的公交专用道设置影响分析方法，与已有公交专用道多根据规划者的经验进行布设，没有定量考虑公交专用道设置之后对小汽车和公交车辆产生的影响相比，本发明将电子车牌技术应用于公交专用道的布设，提出了一套系统科学有效的公交专用道布设影响量化分析方法，对设置公交专用道后影响车辆运行的情况进行定量分析，可以客观直接的确定公交车专用道的布设，避免未经考量的设计公交车专用道后不能优化交通甚至加重交通拥堵的问题；本方法设计简单，易于计算；采用本方法可以简单方便的设计、评价公交专用道方案，能够更为精确地确定公交专用道布设方案的影响；为优化城市交通、缓解交通压力奠定基础。

附图说明

图1为本发明的总体控制流程图；

图2为道路网络和公交网络示意图；

图3为道路网络和设置公交专用道后的公交网络示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，基于电子车牌信息的公交专用道设置影响分析方法包括以下步骤：

(1)如图2所示路面包括道路网络3和公交网络4，在路侧安装电子车牌检测器5，并对电子车牌检测器5进行编号，记录各编号对应的电子车牌检测器5的位置；

(2)电子车牌检测器5对经过该起点和终点的小汽车和公交车进行检测，得到电子车牌信息，根据所述电子车牌信息，提取小汽车和公交车经过的电子车牌检测器编号、位置、经过的时间与速度，确定每辆小汽车和公交车的运行轨迹；

(3)设定起点1和终点2，将起点记作r，终点记作s，统计该起点r和终点s间的小汽车流量q_c＝3000辆/小时，公交车流量q_b＝50辆/小时；

(4)统计该起点1和终点2间的每辆小汽车的运行时间和每辆公交车的运行时间，记第i辆小汽车的运行时间为第j辆公交车的运行时间为如下表所示：

(5)根据小汽车流量和每辆小汽车的运行时间计算小汽车的平均运行时间，记为u_c，根据公交车流量和每辆公交车的运行时间计算公交车的平均运行时间，记为u_b，即：

(6)根据小汽车流量、公交车流量、小汽车平均运行时间和公交车平均运行时间，标定运输方式分布函数，假定公交车平均载客人数β为40人：

根据上式计算得到待标定参数θ为2.2。

(7)确定该起点与终点间的公交专用道的布设方案，如图3所示，假设布设公交专用道6，并确定设置公交专用道6后公交车的平均运行时间，其中q_b1＝30辆，q_b2＝20辆，u_b1＝0.26小时，u_b2＝0.16小时，即：

(8)根据步骤(6)和步骤(7)的信息，通过标定后的运输方式分布函数计算设置公交专用道后的公交车和小汽车流量和即：

(9)根据设置公交专用道前后的小汽车流量、公交车流量，计算影响系数：