[发明专利]基于浮动车数据的城市道路交通运行状态评价方法

权利要求书

1.一种基于浮动车数据的城市道路交通运行状态评价方法，其特征在于，包括：

通过浮动车搭载的卫星定位装置采集和存储浮动车轨迹数据；

提取所需的浮动车数据并计算各区域内的交通总延误、平均延误、延误比、平均速度和速度比；

对所述的交通总延误、平均延误、延误比、平均速度和速度比进行同趋化和标准化；

通过主成分分析法对所述同趋化和标准化后的各指标进行主成分提取，并计算交通运行状态综合指标值；

对所述的交通运行状态综合指标值归一化处理，通过归一化处理的综合指标值对城市道路交通运行状态评价，所述的综合指标值越小，表示交通状况越好。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括将交通运行状态按照综合指标值大小分为不同级别，根据级别的高低绘制城市道路交通运行状态评价图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的通过浮动车搭载的卫星定位装置实时采集浮动车轨迹数据，包括所述的采集的浮动车轨迹数据包括浮动车经度、浮动车纬度、时间和速度，所述的数据传输间隔应≥10s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据所述的浮动车数据计算各区域内的交通总延误、平均延误、延误比、平均速度和速度比，包括：所述的交通总延误、平均延误、延误比、平均速度和速度比根据下式(1)～(5)所示：

其中D、r_d、r_v分别代表区域交通总延误、平均延误、延误比、平均速度和速度比；d_i代表第i条轨迹的延误；n代表浮动车轨迹数量；代表第i条轨迹的自由流行程时间；v_i代表第i条轨迹的速度；代表第i条轨迹的自由流速度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对所述的交通总延误、平均延误、延误比、平均速度和速度比进行同趋化和标准化，包括：

对所述的速度和速度比取倒数，使之数值越大，表示交通状态越差；

采用Z-Score标准化法对所述的交通总延误、平均延误、延误比、平均速度和速度比进行无量纲化处理，所述的Z-Score公式如下式(6)所示：

其中，为第j项指标的平均值，var(X_j)为第j项指标的方差。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的通过主成分分析法对所述同趋化和标准化后的各指标进行主成分提取，并计算交通运行状态综合指标值，包括：

通过对所述同趋化和标准化后的各指标的相关性进行判定，得到相应的变量相关系数矩阵R，求出R的特征根λ_i和相应的标准正交特征向量l_i，将矩阵R的特征值由小到大排列顺序，并计算主成分的方差贡献率提取主成分时，要满足矩阵R的特征值由小到大得到的前p个主成分的方差贡献率的和大于85％，其中p为小于或等于5的正整数；

根据所述的提取的主成分和对应的方差贡献率计算交通运行状态综合指标值，所述的综合指标值根据下式(7)计算：

I＝w₁F₁+w₂F₂+...+w_pF_p (7)

其中，F₁...F_p为提取的主成分，w₁...w_p为对应的方差贡献率。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对所述的交通运行状态综合指标值归一化处理，包括根据最大值-最小值法对所述的交通运行状态综合指标值归一化处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的最大值-最小值法根据下式(8)计算：

其中,I'为归一化处理后的交通运行状态综合指标值，I为原交通运行状态综合指标值，I_max和I_min分别为最大和最小的交通运行状态综合指标值。