[发明专利]一种基于VR技术的非机动车道路段服务水平测算方法

说明书

本发明属于交通运输领域，涉及一种基于VR技术的非机动车道路段服务水平测算方法，包括以下步骤：A、筛选典型路段；B、录制典型路段视频；C、处理路段视频和采集道路交通状况数据信息；D、进行非机动车道满意度调查实验；E、建立非机动车道服务水平模型。本发明实用VR方法可以更好地还原骑行者的现实感知，使用户沉浸到交互式的视景中，展现更为真实的实体行为，最终使非机动车道服务水平分级评估更具可靠性。

技术领域

本发明属于交通运输领域，涉及一种基于VR技术的非机动车道路段服务水平测算方法。

背景技术

非机动车道的服务水平是评估车道运行情况的重要参数，也是规划设计非机动车交通设施的基础。本专利以连续非机动车道为研究对象，采用VR技术设置虚拟骑行环境，研究骑行者在不同道路条件、环境条件和交通条件下感受的服务质量，通过设置场景，获取不同属性(包括不同的道路条件、环境条件和交通条件)水平下的大量有效样本，通过精细化分类(即在上述不同属性的基础上进行分类)，可以更清晰地分析影响骑行者满意度的因素，进而建立非机动车道服务水平模型。结果表明：相对于传统方法，VR方法可以将数据的有效度提高25％，为分析人的交通行为提供新的研究手段，开辟了新的研究范式。在道路设计中，可根据实际情况更有效地分配路权，改善出行环境，从而引导居民选择绿色交通方式、优化出行结构、提高系统运行效率，达到节能减排的目的。该方法可应用于非机动交通设施的规划、设计及管理实践中，为项目建设提供实用指南。

目前国内外对非机动车道服务水平进行有效评估的方法主要集中在两个方面：一是从出行环境角度对设施提供服务的能力进行评价；另一方面是从出行者的微观感受特性角度评价车道的服务水平。

1出行环境角度评价

该部分的研究重点是从宏观角度分析自行车道运行能力与交通状况、道路几何等影响因素之间的统计关系。

Dixon(1996)研究了非机动车道服务水平与骑行者的潜在冲突之间的统计关系，建立了集基础设施供给、冲突、速度差异、机动车服务水平、基础设施维护、自行车发展支持状况为一体的自行车服务水平评价模型，提出了一种用于非机动车道设施的服务水平评级体系(A到F级)。Landis(1996)通过拦截自行车骑行者，调查获取其对使用某一路段的主观满意度，提出了经过统计学校正的服务水平模型。Petritsch(2007)通过现场实验与组织被试者观看事先录制视频的方法，获取被试者对非机动车道满意程度的认知数据，提出一个由自行车道组成的干道服务水平模型。Elias(2011)通过考虑高峰时段因素、非机动车流量、人行横道、自行车道宽度和单位段冲突等影响因素，建立了路段非机动车道服务水平模型。Krykewycz等人(2011)采用基于网络的众包方法来改善自行车舒适评分系统。Kang和Lee(2012)提出了一种非机动车道服务水平模型，并在韩国制定了一套服务水平标准，该模型考虑了骑行者满意程度与自行车道宽度，道路类型，相遇次数和接近交叉口的车道数之间的关系。Li等(2012)研究了物理环境对自行车骑行者感受的影响，将道路按道路几何尺寸、环境因素、交通量影响三个层面进行了分类；通过问卷调查的方法，利用统计学原理，分析找出主要的影响骑行者满意程度的因素。Willis等人(2013)使用大学旅游调查来研究建筑环境特征，行程特征和季节性天气对自行车道满意度的影响。戴冀峰等人(2015)使用自行车相容性指标优化城市道路段的服务水平模型，并确定影响服务水平的关键因素，包括自行车道的存在，自行车道宽度，机动车道宽度和非法停车。方雪丽等人(2016)从自行车出行者的实际感受出发，通过逐步回归等数理统计的方法，量化骑行者安全、舒适、清洁感受和总体感受。

2出行者微观感受评价

从出行者的微观感受角度对道路环境及状况、交通条件等方面得到的可能的服务质量或服务程度(美国道路工程手册，Highway Capacity Manual，HCM，2000)进行评价，研究所描述的服务水平的量度均是来源于道路使用者的观点，即从人的角度对道路交通环境进行评价(Landis，1997；Markey，1998)。