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    重庆时时彩亿元彩票: 一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201310669923.1

    申请日:

    2013.12.09

    公开号:

    CN103632537A

    公开日:

    2014.03.12

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G08G 1/00申请日:20131209|||公开
    IPC分类号: G08G1/00; G08G1/01 主分类号: G08G1/00
    申请人: 安徽科力信息产业有限责任公司
    发明人: 邹娇; 陶刚; 高万宝; 刘俊
    地址: 230088 安徽省合肥市黄山路628号
    优先权:
    专利代理机构: 合肥天明专利事务所 34115 代理人: 金凯
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310669923.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.09.21|||2014.04.09|||2014.03.12

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,与现有技术相比解决了传统AADT估计方法的精度差、效率低的缺陷。本发明包括以下步骤:利用浮动车GPS数据计算路段单车样本速度;提取路段平均行程速度;计算小时交通流量;估算日平均交通流量;估计年平均日交通流量AADT。本发明利用浮动车技术获取的路段平均速度,通过一系列模型计算实现道路AADT的智能化准确估计。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,包括以下步骤:
    1)利用浮动车GPS数据计算路段单车样本速度;
    2)提取路段平均行程速度;
    3)计算小时交通流量
    4)估算日平均交通流量;
    5)估计年平均日交通流量AADT。

    2.  根据权利要求1所述的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,所述的利用浮动车GPS数据计算路段单车样本速度包括以下步骤:
    21)通过浮动车GPS数据得到样本车辆j所经过的前后相邻两点的路径信息{Pi,i=1,2,L,n};
    22)通过路径长度Δdj和时间差Δtj得到此段路径的平均旅行速度v‾=Δdj/Δtj;]]>
    23)若途径路段数只有一个或公里/小时时,将赋给路段P1;否则,按四种交通状态原则结合起点的瞬时速度v1和终点的瞬时速度v2,对途径的每个路段速度分别赋值。

    3.  根据权利要求2所述的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,所述的四种交通状态原则的判断方法如下:
    31)减速状态,满足时,起始路段速度值赋为,其它路段速度值为总的出行时间Δtj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;
    32)加速状态,满足时,终止路段速度值赋为其它路段速度值为总的出行时间Δtj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;
    33)先减速后加速,起始路段速度值赋为v1,终止路段速度值赋为v2,中间路段速度值为总的出行时间Δtj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;
    34)先加速后减速,途径路段速度值赋为

    4.  根据权利要求1所述的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,所述的提取路段平均行程速度计算公式为
    Vi=Vi=liti=li(Σj=1nlivj)/n=nΣj=1n1vj,ifni≠0Vi=V‾i,ifni=0]]>
    其中,Vi为弧段Pi的平均速度,li为弧段pi的长度,tij为第j辆车在路径中弧段Pi上的出行时间,ni为弧段Pi上参与计算的车辆数目。

    5.  根据权利要求1所述的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,所述的计算小时交通流量计算步骤如下:
    51)通过周期路段平均行程速度Vi,根据速度流量关系模型,得到每个周期qj,
    当单向车道数为2时,q2=v-0.012703214+1.24219281760-v-0.0000740391*v,]]>
    当单向车道数为3时,q3=v0.008024691+0.12839506265-v-0.000345679*v,]]>
    当单向车道数为4时,q4=v0.004897959+0.30612244960-v-0.000343537*v;]]>
    52)从小时交通拥堵比例表获取5个时间段的小时比例Kh;
    53)计算小时交通流量qhi,其计算公式为
    ,其中Mi为针对不同时段确定相应的修正系数,Mi=kh/10。

    6.  根据权利要求1所述的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,所述的估算日平均交通流量Qd的公式为:
    Qd=Σi=124qhi.]]>

    7.  根据权利要求1所述的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,所述的估计年平均日交通流量AADT的公式为:
    其中k为当年实际的总天数。

    说明书

    说明书一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法
    技术领域
    本发明涉及道路交通规划技术领域,具体来说是一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法。
    背景技术
    AADT(道路的年平均日交通流量,annual average daily traffic)是交通模型和管理决策非常重要的参数,在交通规划、道路设计、交通安全、交通需求分析、交通控制等研究领域都有着关键的作用。由于传统的AADT方法采用人工调查法,选择一年中代表性的月份中某一周中每一日进行人工24小时调查记录,记录结果乘以周不均匀系数、月不均匀系数从而得到AADT。这种方法耗时耗力,且精度较低,由于周不均匀系数和月不均匀系数的值是固定不变的,对于快速路、主干路、次干路、支路等不同等级的道路而言没有进行详细区分,故传统的AADT方法精度较低。
    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。浮动车技术能够将采集一年的数据存储到数据库中,利用周期路段速度信息得到周期路段流量信息。从时间角度分析和理论研究角度来看,浮动车技术可以成为计算道路AADT的技术基础,从而避免传统AADT方法的精度差、效率低的缺陷。但是如何开发出一种基于浮动车技术实现对城市道路AADT估计的方法已经成为急需解决的技术问题。
    发明内容
    本发明的目的是为了解决现有技术中传统AADT估计方法的精度差、效率低的缺陷,提供一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法来解决上述问题。
    为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
    一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,包括以下步骤:
    利用浮动车GPS数据计算路段单车样本速度;
    提取路段平均行程速度;
    计算小时交通流量
    估算日平均交通流量;
    估计年平均日交通流量AADT。
    所述的利用浮动车GPS数据计算路段单车样本速度包括以下步骤:
    通过浮动车GPS数据得到样本车辆j所经过的前后相邻两点的路径信息{Pi,i=1,2,L,n};
    通过路径长度Δdj和时间差Δtj得到此段路径的平均旅行速度
    若途径路段数只有一个或公里/小时时,将赋给路段P1;否则,按四种交通状态原则结合起点的瞬时速度v1和终点的瞬时速度v2,对途径的每个路段速度分别赋值。
    所述的四种交通状态原则的判断方法如下:
    减速状态,满足时,起始路段速度值赋为其它路段速度值为总的出行时间Δtj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;
    加速状态,满足时,终止路段速度值赋为其它路段速度值为总的出行时间Δtj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;
    先减速后加速,起始路段速度值赋为v1,终止路段速度值赋为v2,中间路段速度值为总的出行时间Δtj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;
    先加速后减速,途径路段速度值赋为
    所述的提取路段平均行程速度计算公式为
    Vi=Vi=liti=li(Σj=1nlivj)/n=nΣj=1n1vj,ifni≠0Vi=V‾i,ifni=0]]>
    其中,Vi为弧段Pi的平均速度,li为弧段Pi的长度,tij为第j辆车在路径中弧段Pi上的出行时间,ni为弧段Pi上参与计算的车辆数目。
    所述的计算小时交通流量计算步骤如下:
    通过周期路段平均行程速度Vi,根据速度流量关系模型,得到每个周期qj,
    当单向车道数为2时,q2=v-0.012703214+1.24219281760-v-0.0000740391*v,]]>
    当单向车道数为3时,q3=v0.008024691+0.12839506265-v-0.000345679*v,]]>
    当单向车道数为4时,q4=v0.004897959+0.30612244960-v-0.000343537*v;]]>
    从小时交通拥堵比例表获取5个时间段的小时比例Kh;
    计算小时交通流量qhi,其计算公式为
    其中Mi为针对不同时段确定相应的修正系数,Mi=kh/10。
    所述的估算日平均交通流量Qd的公式为:
    Qd=Σi=124qhi.]]>
    所述的估计年平均日交通流量AADT的公式为:
    其中k为当年实际的总天数。
    有益效果
    本发明的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,与现有技术相比利用浮动车技术获取的路段平均速度,通过一系列模型计算实现道路AADT的智能化准确估计。满足了交通规划、交通设计、交通管理的数据需求,提高了工作效率。
    附图说明
    图1为本发明的方法流程图。
    具体实施方式
    为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用以较佳的实施例及附图配合详细的说明,说明如下:
    浮动车技术能够将采集一年的数据存储到数据库中,利用周期路段速度信息得到周期路段流量信息。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,然后根据多时段划分,加权计算得到道路的日交通流量,进而将一年的日交通流量进行算术平均得到道路的年平均日交通流量。如图1所示,本发明所述的一种基于浮动车的城市道路AADT估计方法,其特征在于,包括以下步骤:
    第一步,利用浮动车GPS数据计算路段单车样本速度。
    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,首先,通过浮动车GPS数据得到样本车辆j所经过的前后相邻两点的路径信息{Pi,i=1,2,L,n}。其次,基于GPS数据可以通过路径长度Δdj和时间差Δtj得到此段路径的平均旅行速度再次,当途径路段数只有一个即表示不跨越路口或公里/小时即畅通状态时,将赋给路段P1;否则,按结合起点的瞬时速度v1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。
    当浮动车处于减速状态,即满足时,起始路段速度值赋为 其它路段速度值为总的出行时间Δtj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,再将速度赋给路段P1。
    当浮动车处于加速状态,满足时,终止路段速度值赋为其它路段速度值为总的出行时间Δtj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,再将速度赋给路段P1。
    当浮动车处于先减速后加速,起始路段速度值赋为v1,终止路段速度值赋为v2,中间路段速度值为总的出行时间Δtj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,再将速度赋给路段P1。
    当浮动车处于先加速后减速,途径路段速度值赋为再将赋给路段P1。
    第二步,提取路段平均行程速度。
    提取路段平均行程速度计算公式为
    Vi=Vi=liti=li(Σj=1nlivj)/n=nΣj=1n1vj,ifni≠0Vi=V‾i,ifni=0]]>
    其中,Vi为弧段Pi的平均速度,li为弧段Pi的长度,tij为第j辆车在路径中弧段Pi上的出行时间,ni为弧段Pi上参与计算的车辆数目。这里,当ni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ni不等于0时,路段平均行程速度则是多个样本的调和平均速度。
    第三步,计算小时交通流量。
    计算小时交通流量计算步骤如下:
    首先,通过周期路段平均行程速度Vi,根据速度流量关系模型,得到每个周期qj。
    国内的城市道路标准要求主干道单向车道数可以为2个、3个或4个,按照国内的统一城市道路规定标准,只需要针对单向车道数为2、3或4时,进行周期qj的计算即可。根据城市主干道速度流量关系模型可以得出,
    当单向车道数为2时,q2=v-0.012703214+1.24219281760-v-0.0000740391*v,]]>
    当单向车道数为3时,q4=v0.004897959+0.30612244960-v-0.000343537*v;]]>
    当单向车道数为4时,q4=v0.004897959+0.30612244960-v-0.000343537*v;]]>
    以上公式选择荷兰Van Aerde提出的速度-密度模型,然后根据交通三参数的关系得出速度-流量关系,并此基础上根据交通流在自由流、饱和流和阻塞流状态的交通特征不同,结合城市一年的视频检测器实际测量的速度、流量数据对其相关模型系数进行了标定。荷兰Van Aerde提出的速度-密度模型公式为
    所测道路为主干道时,则为上面相应的单向车道数的计算公式。当所测道路为快速路时,当单向车道数为2时,q=v0.006608926+0.02659305868-v+0.000448705*v;]]>
    当单向车道数为3时,q=v0.00376417+0.6327573783-v+0.0002234635*v.]]>
    当所测道路为次干路时,当单向车道数为1时,q=v-0.015123457+1.1061728450-v-0.000311016*v;]]>
    当单向车道数为2时,q=v0.002678571+0.21607142950-v+0.000553571*v;]]>
    当单向车道数为3时,q=v-0.00451429+0.92571428680-v+0.000542857*v.]]>
    其次,从小时交通拥堵比例表获取5个时间段的小时比例Kh。
    根据《城市道路交通拥堵评价指标体系》(征求意见稿)所阐述,由于通勤高峰造成了道路交通早晚高峰期,早高峰时段为7:00-9:00,晚高峰时段为 17:00-19:00。因此根据《城市道路交通拥堵评价指标体系》征求意见稿,交通拥堵指数是在统计间隔内城市整体或区域道路网总体拥堵程度的相对数,一天24小时划分出5个时间段,从而根据以往的道路历史数据和调查结果制定出小时交通拥堵比例表(表1)。
    表1小时交通拥堵比例表
    参数t1t2t3t4t5时间0-77-99-1717-1919-24总比例820402012小时比例Kh1.14105102.4
    其中总比例是基于浮动车海量的历史数据计算得出的交通拥堵指数,形成年平均交通拥堵指数24小时曲线,然后按照划分的5个时间段,计算指数曲线的面积,各个比例的值就是各个区间时间段面积的比例。小时比例Kh是区间段面积的比例除以区间段的小时个数。
    再次,得到每个周期qj,进而通过公式可以计算得到小时交通流量qhi。计算小时交通流量qhi,其计算公式为
    其中Mi为针对不同时段确定相应的修正系数,Mi=kh/10。
    由于速度流量关系在高峰、平峰时段存在差异性,造成在不同时段内精度不同,故针对不同时段确定相应的修正系数Mi。
    第四步,估算日平均交通流量。
    估算日平均交通流量Qd的公式为:
    Qd=Σi=124qhi.]]>
    在根据多时段划分后,加权计算得到道路的日平均交通流量。
    第五步,估计年平均日交通流量AADT。
    在等到道路的日交通流量,进而将一年的日交通流量进行算术平均得到道路的年平均日交通流量,估计年平均日交通流量AADT的公式为:
    其中k为当年实际的总天数。
    AADT即一年每天日平均交通流量算术平均值,因此其中k=365或者366,实际取值根据当年的实际总天数确定即可。从而最终通过浮动车的GPS数据估算出年平均日交通流量AADT。
    以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求?;さ谋痉⒚鞯姆段?。本发明要求的?;し段в伤降娜ɡ笫榧捌涞韧锝缍?。

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