本发明涉及一种城市可变信息标志地面交通诱导路段确定方法，属于城市交通诱导系统领域。
背景技术：
随着社会和经济的发展，机动车数量快速增长，大中城市交通阻塞、交通秩序混乱的状况日趋严重。可变信息标志向道路使用者提供前方路段的交通状态信息，使驾驶员在车辆行进中及时了解各种交通状况，能够及时改道分流，减轻拥挤程度，以利疏导交通，从而提高整个城市交通系统资源的使用效率，减少资源的消耗和减轻环境污染。
当前，场外可变信息标志中诱导路段确定粗放，且人为干预因素较大，往往造成诱导效果不理想。
技术实现要素：
本发明的目的是提高场外可变信息标志的诱导效果。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种城市可变信息标志地面交通诱导路段确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、获取一定统计时间段内的城市道路交通数据，判断城市地面道路的各道路或路段在感兴趣时间段是否属于常发性拥堵道路或路段，包括以下步骤：
步骤1.1、将交通拥堵指数的取值范围划分为N个区间，N≥2，不同区间对应不同的交通拥堵指数等级，交通拥堵指数等级至少包括“畅通”、“拥挤”，根据一定统计时间段内的城市道路交通数据计算每个时间段城市地面道路中各道路或路段的交通拥堵指数，随后判断每个时间段城市地面道路中各道路或路段的交通拥堵指数等级；
步骤1.2、计算各道路或路段的感兴趣时间段的拥堵系数，其中：当前道路或路段的感兴趣时间段的拥堵系数为当前道路或路段的交通拥堵指数等级处于“拥挤”和/或“拥挤”以上的时长占感兴趣时间段时长的比值；
步骤1.3、根据各道路或路段的感兴趣时间段的拥堵系数，判断各道路或路段是否属于常发性拥堵道路或路段，其中：若当前道路或路段的拥堵系数不小于预先设定的阈值，则当前道路或路段属于常发性拥堵道路或路段；
第二步、将城市地面道路划分主干道、次干道和支路三个等级，主干道为连接城市各主要分区的干道，次干道为联系主干道之间的辅助交通路线，次干道与主干道组成路网，支路是各街坊之间的联系道路；
第三步、可变信息标志诱导路段确认
以常发性拥堵道路或路段为主要诱导路段，选取周边主干道或次干道进行诱导。
优选地，在所述步骤1.1中，当前道路或路段在当前时间段的交通拥堵指数为TSI，则有：
式中，Vf为自由流车速，Vi为当前道路或路段在当前时间段的实际车速。
优选地，在所述步骤1.1中，将交通拥堵指数的取值范围划分为4个区间，分别为[0，30)，对应的交通拥堵指数等级为“畅通”，[30，50)，对应的交通拥堵指数等级为“较畅通”，[50，70)，对应的交通拥堵指数等级为“拥挤”，[70，100]，对应的交通拥堵指数等级为“阻塞”。
根据本发明的城市可变信息标志地面交通诱导路段确定方法避免了可变信息标志诱导路段的不合理，导致资源浪费，公众不满等现象。结合城市地面道路常发性拥挤判别指标、道路等级判别指标以及可变信息标志道路诱导形式，使可变信息标志中诱导路段更科学、合理。
附图说明
图1是本发明的城市可变信息标志地面交通诱导路段确定方法结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本发明的城市可变信息标志地面交通诱导路段确定方法包括以下步骤：
步骤S-1：获取一定统计时间段内的城市道路交通数据后，进行城市地面道路常发性拥挤判别
城市地面道路常发性拥挤判别包含交通拥堵指数判别指标和城市地面道路常发性拥挤路段统计。
步骤S-1-1：交通拥堵指数判别
城市道路的交通拥堵指数是一项公平反映各等级道路车辆出行相对拥堵体验的标准化指标，以道路行程车速为核心计算参数，结果取值介于0至100之间的无量纲数字，趋向100表示越不畅通，趋向0表示交通越畅通。具体公式如下所示：当前道路或路段在当前时间段的交通拥堵指数为TSI，则有：
式中，Vf为自由流车速，Vi为当前道路或路段在当前时间段的实际车速。
在交通拥堵指数的基础上，将指数的取值范围划分为四个交通拥堵指数等级，分别对应“畅通”、“较畅通”、“拥挤”以及“堵塞”。具体对应阈值如下所示：
根据一定统计时间段内的城市道路交通数据计算每个时间段城市地面道路中各道路或路段的交通拥堵指数，随后判断每个时间段城市地面道路中各道路或路段的交通拥堵指数等级。
步骤S-1-2：城市地面道路常发性拥堵路段统计
本实施例中，感兴趣时间段选取为高峰时段，则本实施例中的城市地面道路常发性拥堵路段统计涉及到高峰时段拥堵时长和高峰时段拥堵系数指标。高峰时段拥堵时长为在一日高峰时间段的统计间隔内，城市地面道路中各道路或路段的交通拥堵指数等级处于“拥挤”以及“堵塞”的累计时间。高峰时段拥堵系数为在高峰时段拥堵时长占高峰时长的比值，具体公式如下所示：
式中，PHCC为高峰时段拥堵系数，Tpeakhour为高峰时长，根据各城市实际情况进行设定，TTSI＞50为高峰时段拥堵时长。
根据城市道路实际情况对城市道路高峰时段拥堵系数设定阈值phcc_threshold_value。在一定统计时间内，城市地面道路中各道路或路段平均高峰时段拥堵系数PHCC′若超过该阈值phcc_threshold_value，则认为该道路或路段属于常发性拥堵道路或路段。
步骤S-2：城市地面道路等级判别
城市地面道路可划分主干道、次干道和支路三个等级。主干道为连接城市各主要分区的干道，以交通功能为主。次干道为联系主要道路之间的辅助交通路线，与主干道组成路网，广泛连接城市各区及集散主干道交通。支路又称为街坊道路，通常是各街坊之间的联系道路。其中，主干道和次干道承担着城市主要交通，城市地面道路交通诱导主要发布主干道或次干道的交通状态信息。驾驶员获取可变情报板中信息通过城市道路微循环系统避开拥堵路段，从而提升城市整个运行效率。
可变信息标志能够为公众提供直观的道路状态信息。而以GIS图层为基础的交通状态信息能够让交通管理者及时了解城市整体道路情况。图层属性可包含道路等级、通行方向、路线长度、车道数等级以及道路名等。图层属性可进行编辑处理，如增加或删减。因此，基于GIS图层信息中道路等级判别，结合城市地面道路常发性拥堵判别指标，能够确认主要常发性拥堵道路(路段)，可作为可变信息标志中诱导道路(路段)的基础。
步骤S-3：可变信息标志诱导路段确认
可变信息标志路段诱导形式主要有两纵两横、两纵三横、三横三种以及两横三纵等。根据城市地面道路实际情况对可变信息标志诱导形式进行确定，以常发性拥堵道路或路段为主要诱导路段，结合GIS图层道路等级属性信息，一般选取周边主干道或次干道进行诱导。以主要诱导路段为中心，周边道路间距一般包含2～3个路口(涉及次干道路口)。据此，确定城市可变信息标志地面交通诱导路段，使交通诱导路段更合理、科学，并能够充分发挥交通诱导作用。