[发明专利]基于乘客主观感知的城市公共交通客流拥塞指数计算方法

摘要

基于乘客主观感知的城市公共交通客流拥塞指数计算方法，涉及交通运输工程领域。本发明基于“时效延长”思想，系统量化乘客对出行时间和空间拥挤的主观感知，更加贴近乘客对公共交通服务的生理和心理状态，未来可以作为一个重要的衡量公共交通服务水平的指标，为城市交通行业管理单位、公共交通监控指挥机构提供可量化的公共交通运行及服务性能动态指标支持，为行业服务监测、制定公交运行服务改善策略以及评估公共交通投资效果提供决策支撑。

主权项

1.基于乘客主观感知的城市公共交通客流拥塞指数计算方法，其特征在于，通过解析客流拥塞与出行时效的关联，分析乘客出行阶段特征，基于“时效延长”思想构建客流拥塞量化表征模型，用于系统量化乘客对出行时间和空间拥挤的主观感知；具体为：按照乘客出行阶段，分别计算考虑拥挤的公共交通区间乘车时效和车站候车时效，最后根据各区间客流周转量权重，计算走廊和网络层面的城市公共交通客流拥塞指数；给出公共交通走廊/网络客流拥塞指数I_PCI，0≤I_PCI＜1，定义为通过公共交通走廊/网络的客流时效T_m与通过公交走廊/网络理论时效T_th之差除以T_m其中T_m定义为乘车时效T_RTM与候车时效T_WTM之和；T_m＝T_RTM+T_WTM                 (3)其中，M₁,M₂分别为单位时间内通过区间k和车站q的公交车辆总数，K,Q分别为公共交通走廊/网络上的区间和车站总数；P_k指统计时间单元内通过区间k的客流量/(人·(5min)^‑1)，P_q指统计时间单元内在站点的上下客量/(人·(5min)^‑1)；T_RTM和T_WTM分别按各区间和各车站客流量占比加权平均；下面是对公式(4)中区间乘车时效计算说明：乘客区间乘车时间包括行驶时间和停站时间两部分，即T_r＝T_t+T_s，T_t为车辆行驶时间，T为停站时间；公共交通运行过程中行驶时间和停站时间均存在不确定性，故将两者定义为计划行驶或停站时间与实际行驶或停站时间变化量之和；其中，T_t^m,k为车辆m在区间k上的行驶时间/(s)，θ指车辆m在区间k上到站晚点概率/(％)，E(T_t^m,k)为平峰时段车辆m在区间k上的理论运行时间期望值/(s)，为车辆m在区间k上到站晚点时间期望值/(s)，为车辆m在区间k上到站早点时间期望值/(s)；T_s^m,q为车辆m在站点q停泊时间/(s)，γ为车辆m在站点q离站晚点概率/(％)，E(T_s^m,q)为平峰时段车辆m在站点q的理论停泊时间期望值/(s)，为车辆m在站点q离站晚点时间期望值/(s)，为车辆m在站点q离站早点时间期望值/(s)；为量化乘客在乘车过程中因车厢客流密度的升高而导致感知乘车时间延长的现象，采取区间乘车时效(Riding Time Multiplier)的形式表征区间客流拥塞程度；式中：α₁,β₁,χ₁为待标定常数参数；为车辆m在区间k上的平均车厢客流密度/(prs·m^‑2)，F_m,k为单位时间车辆m的OD位于区段k内的客流量/(人·(5min)^‑1)，F′_m,k为单位时间车辆m的OD穿越区段k的客流量/(人·(5min)^‑1)，B_m为车辆m车地板面积/(m²·veh^‑1)，f_m为车辆m发车频率/(veh·(5min)^‑1)；下面是对公式(5)中区间候车时效的计算说明：公共交通乘客站点候车时间表示为包括理论站点候车时间车厢拥挤附加候车时间延误地面公交系统还有因为交通拥堵带来的候车时间延误理论站点候车时间定义如下；交通拥堵附加候车时间延误为该站上游k₀个区间道路交通拥堵延误时间和上游q₀个站点在站停泊延误时间之和；车厢拥挤附加候车时间延误为由于车厢满载率过高而导致乘客错过到达车次的候车时间延误；其中，为车辆m车厢满载率/(％)，φ为车厢满载率大于δ的车次数，δ为允许车站继续上客的车厢满载率阈值，超过阈值则乘客等候车厢满载率小于δ的下一班公交车辆；为量化乘客在站候车过程中因站台乘客密度升高而导致的感知候车时间延长的现象，采取在站候车时效的形式表征区间客流拥塞程度：其中，α₂,β₂,χ₂为待标定常数参数；指车辆m到达站点q时站台上的客流密度/(人·m^‑2)。