[发明专利]基于拥堵指数的交通拥堵评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通拥堵评价技术领域，具体的说是一种能够在科学的对交通拥堵进行等级分类的基于拥堵指数的交通拥堵评价方法。

背景技术

交通拥堵是经济发展不平衡导致的口分布不均、城市交通供给有限及城市布局与经济发展不匹配等各种社会矛盾的集中体现，是一个世界性难题。为了全面深入理解交通拥堵的本质，为交通管理、规划、政策出台等方方面面工作提供支持并合理引导公众出行，切实缓解日益严峻的拥堵现状，需要一套能切实反映道路拥堵状况的评价指标体系，其中就包括交通拥堵指数。现有的拥堵评价指标，首先人为设定拥堵阈值，以其作为判断路段是否拥堵的标准，对每个路段判断是否拥堵，然后用判断为拥堵的路段的总里程除以路网总里程计算路网的拥堵里程比例，并将拥堵里程比例折算为指数。进而将拥堵里程比例划分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵五个等级，。该方法的缺点在于：1、人为设定拥堵阈值对拥堵判定的主观性太强；2、人为设定拥堵等级，对拥堵等级划分的主观性太强，缺乏科学含义；3、无法区分由于雨、雪、雾等道路通行能力变化造成的行驶速度降低和由于车辆多拥堵造成的行驶速度降低之间的差别。

有鉴于上述现有的交通拥堵评价方法存在的缺陷，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种新颖的能科学给出拥堵严重程度分级的基于拥堵指数的交通拥堵评价方法，以解决现有技术存在的不足。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种能够自适应于雨、雪、雾等道路通行能力变化对拥堵进行判决，同时比较科学的给出拥堵等级划分的基于拥堵指数的交通拥堵评价方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

基于拥堵指数的交通拥堵评价方法，包括如下步骤：

1）获取24小时内每个路段的自由流速度，所述自由流速度为交通量较小道路完全畅通情况下车辆的行驶速度；

2）计算每个路段的旅行时间指数(TTI)，所述旅行时间指数为车辆以当前速度行驶与自由流速度行驶同样的距离需要的时间的比值；

3）根据旅行时间指数值的大小将路网全部路段某一时刻的数据进行聚类分析，对全路网的旅行时间指数数据依照类间差异尽可能大、类内差异尽可能少的原则确定最佳分类数；

4）在确定最佳分类数的基础上对路网所有路段的旅行时间指数进行聚类，并获得每个类的最大TTI值、最小TTI值和类中心TTI值；

5）对于对每个类求其包含样本梯度模的均值，各类在拥堵指数上的映射范围与其梯度模成正比，将拥堵指数范围0-10分配给各个类；

6）在步骤5给每个旅行时间指数的类分配了拥堵指数区间的基础上，在每个类内设计隶属度函数，按照一定的规则每个类中旅行时间指数的数值转化为拥堵指数，并以拥堵指数从小到大对应拥堵轻重情况。

作为优选，所述步骤1）中，将24小时分成y个相等的时间间隔，对每个路段计算各个时间间隔内的车辆的平均速度，再分别对每个路段在24小时内的y个样本中求速度最大的前15%样本的均值作为该路段的自由流速度。

作为优选，所述步骤2）中，以浮动车的方式获得相关的速度，进而得到相应路段的旅行时间指数，采用公式如下：

TTIave=Σi=1nti/Σi=1nTi]]>