[发明专利]一种城市交通流量空间分布模型的构建方法

说明书

本发明属于电动汽车充电站布局规划领域，提供一种城市交通流量空间分布模型的构建方法，包括：收集城市规划区域的相关数据；确定城市交通流量的时间变化特性和空间变化特性；将整个城市空间划分为多个交通流量分布单元；基于交通流量的变化特性及影响因素定义流量单元的交通流量特征；计算流量单元的典型日平均车流量和流量单元各路口节点的典型出行日平均车流量；构建规划区域的交通流量样本空间，以此绘制交通流量空间分布热力图。本发明方法从整体上考虑了交通流量的空间分布特征，并充分考虑交通流量的复杂性以及其空间分布的变化性，保证城市公共充电站规划设计的合理性。

技术领域

本发明属于电动汽车充电站布局规划领域，具体涉及一种城市交通流量空间分布模型的构建方法。

背景技术

随着电动汽车产业的快速发展，公共充电基础设施的需求量也随之增大，电动汽车的大规模应用依赖于城市公共充电站的合理规划。这需要从城市交通网络整体分析交通流量的空间分布以确定合适的充电站位置和容量。然而，交通流量存在较多的影响因素，其空间分布还将随着城市交通形态及规模的变化而变化，因此需要建立一种通用且精确的城市交通流量空间分布模型，从而对公共充电站进行合理规划。

目前常用的交通分布预测模型可以分为三种：假设交通量分布不变的增长系数模型、将交通分布视为等概率事件的最大熵模型、以交通小区为对象的重力模型。基于以上三类方法研究人员从多个方面对交通流量空间分布模型的构建方法进行了改进与优化，更好地指导城市公共充电站的规划建设。

但现有的公共充电站选址定容规划大多是以充电站运营商、电网公司以及电动汽车用户的利益最大为目标建立规划模型，同时在考虑城市交通网络方面相对较少、在交通流量的分析方面较为简单，没有考虑交通流量的复杂性、空间分布的变化性，用于构建城市交通流量空间分布模型具有很大的局限性。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，提出一种城市交通流量空间分布模型的构建方法，从整体上考虑了交通流量的空间分布特征，并充分考虑交通流量的复杂性以及其空间分布的变化性，保证城市公共充电站规划设计的合理性。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。

一种城市交通流量空间分布模型的构建方法，包括以下步骤：

(1)收集城市规划区域的相关数据，包括主干道路结构示意图、各时段的车流量数据、路口节点的地理坐标、各单元区域的用地类型以及公共停车场的建设位置和数量；

(2)确定城市交通流量的时间变化特性和空间变化特性，其中，时间变化特性通过某一确定地点的多个时间段的车流量数据表征，空间变化特性通过某一确定时间段的主干道路结构示意图、路口节点的地理坐标、各单元区域的用地类型以及公共停车场的建设位置和数量共同表征；

(3)依据城市规划区域的主干道路结构示意图，将整个城市空间划分为多个交通流量分布单元，各流量单元相互独立，即具有不同的交通流量特征，然后通过流量单元的地理位置与交通流量特征的差异反映城市交通流量的空间分布；

(4)基于交通流量的变化特性及影响因素定义流量单元的交通流量特征c_i＝f(a_i1,a_i2,...a_ij,...a_im)，j＝1,2,...,m，交通流量特征依据两个方面：流量单元的交通流量现状和流量单元的相关属性；其中，c_i表示流量单元w_i的交通流量特征，a_i1表示反映流量单元的交通流量现状的属性，a_ij表示影响交通流量空间变化特性的流量单元属性；