路網(wǎng)交通中常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的識別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及城市交通管理領(lǐng)域，旨在提供路網(wǎng)交通中常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的識別方法。該路網(wǎng)交通中常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的識別方法包括步驟：獲得所需識別的路網(wǎng)中的所有路段的速度數(shù)據(jù)，計算路段的平均行程時間，確定路段的擁堵影響區(qū)域，計算路網(wǎng)中所有路段的全局平均速度，按照服務(wù)水平進行擁堵路段篩選，獲得路段的擁堵發(fā)生頻率，獲得常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸。本發(fā)明利用定義的擁堵影響區(qū)域，計算全局平均速度作為識別的基礎(chǔ)，可以有效剔除隨機因素的影響；另外，本發(fā)明還可以同時識別常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸。
【專利說明】路網(wǎng)交通中常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的識別方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于城市交通管理領(lǐng)域，特別涉及路網(wǎng)交通中常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的識 別方法。

【背景技術(shù)】
[0002] -個城市的路網(wǎng)交通運行有一定的規(guī)律，但同時也受其他隨機因素的影響，如何 通過數(shù)據(jù)對路網(wǎng)中常發(fā)擁堵的路段和偶發(fā)擁堵的路段進行識別，對交通管理有重要的意 義。但是目前尚無從大量的隨機交通運行數(shù)據(jù)中識別常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的方法，導(dǎo)致交 通管理部門依賴經(jīng)驗決策，從而弱化了交通管理效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種通過計算路段產(chǎn)生的擁 堵區(qū)域內(nèi)的平均速度作為路段的全局速度，并以全局速度為基礎(chǔ)獲得擁堵排名，進而得到 路段發(fā)生擁堵的頻率的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：
[0004] 提供路網(wǎng)交通中常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的識別方法，用于利用交通運行數(shù)據(jù)得到路 段發(fā)生擁堵的頻率，包括下述步驟：
[0005] (1)獲得所需識別的路網(wǎng)中的所有路段的速度數(shù)據(jù)；
[0006] (2)計算路段的平均行程時間；
[0007] (3)確定路段的擁堵影響區(qū)域；
[0008] (4)計算路網(wǎng)中所有路段的全局平均速度；
[0009] (5)按照服務(wù)水平進行擁堵路段篩選；
[0010] (6)獲得路段的擁堵發(fā)生頻率；
[0011] (7)獲得常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸；
[0012] 所述步驟⑴具體是指：通過出租車GPS或者路段地點調(diào)查，獲得所需識別的路網(wǎng) 中的所有路段的速度數(shù)據(jù)：所述速度數(shù)據(jù)是指包括至少一天時間，所有時間間隔i內(nèi)（典型 的時間間隔可以取5分鐘作為一個時間間隔），所有車輛經(jīng)過路段j的速度；并對獲得的速 度數(shù)據(jù)計算平均值，得到在時間間隔i內(nèi)，車輛經(jīng)過路段j的平均速度 Vij ;
[0013] 其中，j是指所需識別的路網(wǎng)中的任意路段，i是指時間間隔；
[0014] 所述步驟⑵具體是指：利用步驟⑴中得到在時間間隔i內(nèi)，車輛經(jīng)過所需識別 的路網(wǎng)中的所有路段的平均速度，計算車輛經(jīng)過路段的平均行程時間，計算公式為 ：
[0015]

【權(quán)利要求】
1.路網(wǎng)交通中常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸的識別方法，用于利用交通運行數(shù)據(jù)得到路段發(fā)生 擁堵的頻率，其特征在于，包括下述步驟： (1) 獲得所需識別的路網(wǎng)中的所有路段的速度數(shù)據(jù)； (2) 計算路段的平均行程時間； (3) 確定路段的擁堵影響區(qū)域； (4) 計算路網(wǎng)中所有路段的全局平均速度； (5) 按照服務(wù)水平進行擁堵路段篩選； (6) 獲得路段的擁堵發(fā)生頻率； (7) 獲得常發(fā)瓶頸和偶發(fā)瓶頸； 所述步驟（1)具體是指：通過出租車GPS或者路段地點調(diào)查，獲得所需識別的路網(wǎng)中的 所有路段的速度數(shù)據(jù)：所述速度數(shù)據(jù)是指包括至少一天時間，所有時間間隔i內(nèi)，所有車輛 經(jīng)過路段j的速度：并對獲得的速度數(shù)據(jù)計算平均值，得到在時間間隔i內(nèi)，車輛經(jīng)過路段 j的平均速度Vij ; 其中，j是指所需識別的路網(wǎng)中的任意路段，i是指時間間隔； 所述步驟⑵具體是指：利用步驟⑴中得到在時間間隔i內(nèi)，車輛經(jīng)過所需識別的路 網(wǎng)中的所有路段的平均速度，計算車輛經(jīng)過路段的平均行程時間，計算公式為：
其中，j是指所需識別的路網(wǎng)中的任意路段，i是指時間間隔，是指車輛經(jīng)過路段j 的平均行程時間，h為路段j的物理長度，是指步驟（1)中獲得的在時間間隔i內(nèi)，車輛 經(jīng)過路段j的平均速度； 所述步驟（3)具體是指：設(shè)\用于表示路段j的擁堵影響區(qū)域，并將\初始化為 ={j}:設(shè)路段m用于表示所需識別的路網(wǎng)中除路段j外的任意路段，用于表示路段m 到達路段j的行程時間，路段m到路段j的物理最短路徑為，.匕…其中 Λ:..為物理最短路徑上的第k條路段； 通過公式
計算:其1
g示時間間隔i內(nèi)，車輛在從路段m 到路段j的物理最短路徑上第k個路段的平均行程時間，通過步驟（2)計算得到： 是指時間間隔i內(nèi)，車輛從路段m到達路段j的平均行程時間；
通過的值確定路段j的擁堵影響區(qū)域，具體判斷方法為：如果同時滿足下述兩個條 件，則判斷路段m是路段j的擁堵影響區(qū)域，更新\ = Ω^υ {m}，即路段m的交通運行受 路段j交通運行的影響；如果沒有同時滿足下述兩個條件，則判斷路段m不是路段j的擁堵 影響區(qū)域，即路段j沒有對路段m產(chǎn)生影響； 條件⑴的值小于1小時，即路段m到路段j的行程時間小于1小時； 條件（2):對于路段m到路段j的物理最短路徑上的第k條路段火*滿足 即路段m到路段j的物理最短路徑上第k條路段和路段j的交通
? 狀態(tài)相差在50%以內(nèi)，即路段m到路段j的物理最短路徑上任意路段和路段j的交通狀態(tài) 相差在50%以內(nèi)：其中
是時間間隔i內(nèi)，從路段m到達路段j的物理最短路徑上第k 條路段的平均速度，通過步驟（1)得到：&指步驟（1)中獲得的在時間間隔i內(nèi)，車輛經(jīng)過 路段j的平均速度；
所述步驟（4)具體是指：通過步驟（3)計算得到路段j的擁堵影響區(qū)域Ω ，計算 內(nèi)所有路段到達路段j的平均速度的平均，計算公式為 其中，
?表示路段m到路段j的平均行程速度，m為滿是m e Ω」的路段：其分子
是指路段m到路段j的物理最短路徑長度，分母
是指路段m到達路段j的物理最短 路徑的平均行程時間，通過步驟（3)計算得到，是指路段j的擁堵影響區(qū)域中路段 的數(shù)量
是指路段j的擁堵影響區(qū)域內(nèi)所有路段到達路段j的平均行 程速度的和；計算得到的巧,即在時間間隔i內(nèi)，車輛經(jīng)過路段j的全局平均速度； 所述步驟（5)具體是指：通過步驟⑷計算得到的在時間間隔i內(nèi)，車輛經(jīng)過路段j的 全局平均速度，按照擁堵閾值l〇km/h對全局平均速度進行篩選，如果全局平均速度的值小 于擁堵閾值l〇km/h，則路段j為擁堵路段，并將所需識別的路網(wǎng)中的所有擁堵路段的集合 記為Q ; 所述步驟（6)具體是指：設(shè)定U {CJ，即對步驟（5)中得到的所有的(；求并集，用于表 示對所有的擁堵路線求并集：對于任一屬于U {CJ的路線j統(tǒng)計路線j在所有Q內(nèi)出現(xiàn) 的次數(shù)，并除以時間間隔i的個數(shù)，得到擁堵發(fā)生頻率，并將擁堵發(fā)生頻率從高到低進行排 列，得到擁堵路段的頻率排序向量Sj ; 所述步驟（7)具體是指：如果路段j的擁堵發(fā)生頻率小于等于50 %，則判斷路段j為 偶發(fā)瓶頸路段；如果路段j的擁堵發(fā)生頻率大于50%，則判斷路段j為常發(fā)瓶頸路段。
【文檔編號】G08G1/052GK104112361SQ201410172412
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】祁宏生, 王殿海, 陳鵬, 許駿, 金盛, 馬東方, 蔡正義, 鄭正非 申請人:浙江大學(xué)