公交行駛路段社會車輛運行時間預測方法技術

本發明專利技術公開了一種公交行駛路段社會車輛運行時間預測方法，涉及城市交通流領域。本發明專利技術方法首先將公交行駛路段分為公交停靠影響區和非公交停靠影響區這兩類路段；然后依據相應的路阻函數模型分別預測各路段的社會車輛運行時間；最后匯總各路段的社會車輛運行時間，得到最終的公交行駛路段社會車輛運行時間。本發明專利技術充分考慮了不同區域公交運行的不同特征，并根據相應特征對經典ＢＰＲ路阻函數模型進行了修正，提高了社會車輛運行時間預測的準確性，具有相當的實用性，可用于城市公交管理，為公交線路設置、信號燈配時，設置公交優先信號等提供數據支持。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及城市交通流領域，尤其是涉及一種公交行駛路段社會車輛運行時間預 測方法，可用于城市公交管理，為公交線路設置、信號燈配時，設置公交優先信號等提供數 據支持。
技術介紹
路段社會車輛運行時間是指社會車輛通過路段所消耗的時間。在有公交行駛的路 段，由于公交的停靠，加減速等不同于社會車輛的特性，使其對社會車輛的運行造成一定影 響。本方法所涉及的公交車行駛路段社會車輛運行時間是在有公交車行駛的路段，由于受 到公交車運行的影響，使社會車輛通過路段所消耗的時間發生變化。目前，對于道路交通流量與車輛運行時間關系的研究主要是通過路阻函數來實 現，比較有代表性的為美國公路局的BI5R路阻函數模型和英國運輸部建立的TRRL模型。然 而國外的交通環境與我國有較大差異，使得上述模型并不能直接用于我國的道路交通流運 行時間預測上。并且，模型的參數標定值也不適合我國的實際交通情況。很多學者都對路 阻函數的形式進行了修正，對參數進行了重新標定，使路阻函數能較好的用于我國的道路。 事實上，在公交行駛的路段，社會車輛交通流和運行時間之間的相互關系更加復雜，現有的 方法很難預測該種情況下的車輛運行時間。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種，能夠反映社 會車輛在不同區域內的運行特性，從而提高預測的準確性。經專利技術人長期的研究發現，公交車的停靠對社會車輛運行時間的影響很大，會嚴 重影響現有方法的準確性，如果將公交行駛路段分為公交停靠影響區和非公交停靠影響區 這兩類區域，然后利用路阻函數模型分別計算各區域內社會車輛運行時間，則能很好的反 映社會車輛在不同區域內的運行特性，從而提高整個公交行駛路段社會車輛運行時間預測 的準確性。因此，可得到本專利技術的技術方案如下一種，其特征在于首先將公交行駛路 段分為公交停靠影響區和非公交停靠影響區這兩類路段；然后依據相應的路阻函數模型分 別預測各路段的社會車輛運行時間；最后匯總各路段的社會車輛運行時間，得到最終的公 交行駛路段社會車輛運行時間。本專利技術方法中公交停靠影響區和非公交停靠影響區按照以下方法以公交停靠站為中心，向上、下游各延伸一定距離的路段為公交停靠影響區；其他 路段為非公交停靠影響區。這樣，整個公交行駛路段就被分成了若干小的路段，每個小的路段依據其內是否 有公交停靠站而屬于公交停靠影響區或者非公交停靠影響區。路阻函數模型可以采用現有技術，例如Bra路阻函數模型、TRRL模型等，但由于這CN 101930670 A說明書2/5 頁些模型未考慮公交停靠的影響，因此均需要進行修正。本專利技術采用的路阻函數模型是根據 Bra路阻函數，并考慮公交停靠的影響，進行修正后得到的，具體為 公交停靠影響區 其中，t為公交停靠影響區的社會車輛平均運行時間，α、λ、β為待定參數，ri為 公交停靠影響區第i車道的利用系數，i為大于0的自然數，表示車道序號，rb為公交停靠 影響區最外側車道的利用系數，c為公交停靠影響區道路實際通行能力，ts為公交停靠影響 區內自由流的行駛時間，q為公交停靠影響區的小時交通量，、為公交停靠影響區內每小時 公交停靠占用最外側車道時間，f為公交停靠影響區單位小時公交車停靠次數； 非公交停靠影響區 其中，α ’、β ’為待定參數，t'為非公交停靠影響區的社會車輛平均運行時間，C’ 為非公交停靠影響區道路實際通行能力，t' 3為非公交停靠影響區內自由流的行駛時間， q'為非公交停靠影響區的小時交通量。與現有技術相比，本專利技術方法具有以下優點1.)本專利技術將公交行駛路段細分為公交停靠影響區和非公交停靠影響區，根據不 同區域公交運行的不同特征引入不同的社會車輛運行時間計算式分別預測其運行時間，具 有很強的針對性和預測準確性；2.)本專利技術對現有流量-速度關系模型，即Bra路阻函數進行了修正。在經典BPR 的基礎上，通過引入公交停靠次數和停靠時間，反映公交行駛對社會車輛的影響。和現有成 果相比，該專利技術能更好的描述公交行駛路段社會車輛的運行特征并對其進行時間預測；3.)本專利技術在已有參數標定結果的前提下，只需要進行少量的交通調查即可預測 社會車輛路段運行時間，具有較強的實際運用價值。附圖說明圖1為本專利技術具體實施方式的流程圖；圖2為本專利技術具體實施方式中路阻函數的標定流程圖；圖3是本專利技術具體實施方式中采集各路段的交通流數據方法示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案進行詳細說明如附圖1所示，本專利技術具體按照以下方法進行公交行駛路段社會車輛運行時間預 測首先，將需要研究的公交行駛路段細分為公交停靠影響區和非公交停靠影響區這 兩類路段，具體按照以下方法以公交停靠站為中心，向上、下游各延伸100米的路段為公交停靠影響區；其他路段為非公交停靠影響區。然后，按照以下各步驟對得到的各細分路段社會車輛運行時間進行預測步驟A、采集各路段的交通流數據；在本專利技術中，各路段的交通流數據中的每小時公交車停靠次數f、每小時公交車停 靠占用最外側車道時間、以及社會車輛運行時間t，分別按照以下方法實際調查得到每小時公交車停靠次數f 公交車進入停靠站停靠便記錄一次；若某一公交車存 在二次或多次停靠，只記錄一次；一小時內記錄次數即為f ；每小時公交車停靠占用最外側車道時間、公交車輛停靠時記錄一次時刻，離開 時在記錄一次時刻，兩者之差即為占用時間，一個小時內占用時間之和即為、；若多輛公交 停靠時間段重復，重復部分時長不計入占用時間、；在以上兩類數據采集時，如附圖3所示，調查員位于調查點3的位置站立；社會車輛運行時間t 在路段兩端緊靠非機動車道處，如附圖3所示調查點1和調 查點2的位置，架設攝像機，自動觀測和記錄車輛通過兩個調查點的時間、車型比例、車牌 號碼；通過找尋同一車牌通過兩個調查點的時間間隔，得出單輛汽車通過該路段的時間消 耗；根據單輛汽車的時間消耗，求算術平均值確定該路段社會車輛運行時間t。交通數據流數據還包括小時交通量，本專利技術采用現有技術中精確度較高的攝像法 進行調查，攝像法的詳細內容可參考文獻(王煒、過秀成著《交通工程學》)。步驟B、利用采集得到的交通流數據，分別標定公交停靠影響區和非公交停靠影響 區的路阻函數模型，得到各自相應的社會車輛運行時間計算式；本具體實施方式采用“計算_標定_擾動_標定”四階段法分別標定公交停靠影 響區和非公交停靠影響區的路阻函數模型，如附圖2所示，具體為步驟Bi、計算該路段實際通行能力；所述路段實際通行能力按照以下公式計算C = γΧξΧηΧμΧο0,其中，c表示該路段實際通行能力；C0表示該路段單車道的理論通行能力，取值范圍為1400pcu/h 2000pcu/h ；γ為該路段非機動車影響修正系數，按照以下方法取值當該路段有機非分隔帶 時，Y取值為1. 0 ；沒有機非分隔帶且非機動車流小于100輛/h時，取值為0. 8 ；沒有機非 分隔帶但非機動車流大于或等于100輛/h時，γ = 0. 8-(qb/900+0. S-W2VW1, qb為該路段 每小時非機動車流量，單位為輛/h，W1為單向機動車道寬度，W2為單向非機動車道寬度，單 位均為米；ξ為該路段車道寬度影響修正系數，按照以下方法取值當一條車道寬 度W。小于或等于3.5m時，ξ = 0. 5(WQ-1.5)m;當一條車道寬度W。大本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種公交行駛路段社會車輛運行時間預測方法，其特征在于：首先將公交行駛路段分為公交停靠影響區和非公交停靠影響區這兩類路段；然后依據相應的路阻函數模型分別預測各路段的社會車輛運行時間；最后匯總各路段的社會車輛運行時間，得到最終的公交行駛路段社會車輛運行時間。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王煒，華雪東，王昊，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]