【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及交通網絡評估，尤其涉及一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法。
技術介紹
1、隨著社會經濟的發展及城市化進程的加速，城市交通資源的有限性帶來的矛盾日益凸顯，具體表現為城市道路網絡需求與供給的不平衡、環境污染及交通安全問題等。為了應對復雜的交通問題，需要一系列交通控制和管理方案。城市交通狀態反映了城市道路網絡中交通擁堵的時變、多尺度、多變量和隨機特征，量化交通擁堵程度可以使交通運輸管理部門掌握擁堵路段的時空信息，是實施交通控制和管理的基礎。城市道路網絡中交通流具有復雜性和動態性，要綜合評價每個路段的擁堵程度是一項具有挑戰性的任務。因此，亟需建立一套科學的城市路段交通狀態評價方法，為交通管理高效決策提供參考依據。
2、中國專利技術專利：公告號為“cn106781491b”，名稱為“一種城市道路交通狀態評估系統”，公開了一種城市道路交通狀態評估系統，包括數據采集單元、數據處理單元、數據傳輸單元和交通狀態評估單元；所述數據采集單元用于采集關鍵位置處的交通參數，所述數據處理單元用于對采集得到的數據進行處理并通過數據傳輸單元傳輸給交通狀態評估單元；所述交通狀態評估單元用于根據處理后的交通參數值進行道路交通狀態的評估。該技術方案綜合考慮車輛狀態信息和道路交通狀態信息,建立了全面、高效的道路交通狀態評估系統,實現了道路交通狀態的有效評估。但是該技術方案對于道路傳感器設置要求嚴格，在缺乏傳感器數據支撐的路段無法進行評估。
3、中國專利技術專利：公告號為“cn108777064a”，名稱為“一種基于信息
4、中國專利技術專利：公告號為“cn116030631a”，名稱為“一種基于無人機航拍視頻的實時交通擁堵狀態評估方法”，公開了一種基于無人機航拍視頻的實時交通擁堵狀態評估方法,分為車流量統計模塊和道路時間占有率計算模塊。車流量統計模塊中記錄被跟蹤車輛id和檢測框坐標值,當同一id車輛檢測框坐標值變化大于閾值時將車流量加1；道路時間占有率計算模塊中設置n個位置動態變化的虛擬線圈,記錄每幀圖像每個虛擬線圈被車輛占有的次數,計算道路時間占有率。通過規定時間段內的車流量和道路時間占有率評估交通擁堵狀態。該技術方案解決了已有方法需要大量人力物力、設備易老化損壞、實施較為復雜等問題,兼顧準確性、實時性和經濟性,對于實現交通擁堵狀態判別，交通的調度管理有著重要的意義。但是，該技術方案檢測范圍限制較大、擁堵狀態評估指標單一，易造成評估結果與實際情況不匹配。
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術中由于評估方法道路傳感器設置方案嚴格、擁堵狀態評估指標單一，導致無法評估或者評估狀態不準確的問題。本專利技術提出了一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，提出耦合宏觀和微觀的道路擁堵評價方法，針對城市道路擁堵狀況評價問題，避免了引入多源數據帶來的探測器的類型和質量差異、成本效益及數據實時性的不確定性，同時解決僅從宏觀視角描述交通狀況導致的丟失具體路段詳細信息問題。
2、本專利技術是通過以下技術方案實現的：包括如下步驟：
3、s1：獲取評價路網區域內的gis地理信息數據，利用復雜網絡理論對評價路網區域內的交通網絡進行建模；
4、s2:對評價路網區域內的車輛gps軌跡數據進行預處理，提取各路段的速度信息，所述各路段的速度信息包括時間間隔t內每個路段的當前速度vij(t)和限制最大速度得到時間間隔t內評價路網區域的交通狀態指標u(t)；
5、s3：根據時間間隔t內每個路段的當前速度vij(t)和限制最大速度得到評價路網區域內的滲流閾值qc(t)；
6、s4：根據滲流閾值qc(t)，得到各路段的運行狀態閾值θ(t)；
7、s5：根據時間間隔t內評價路網區域的交通狀態指標u(t)，得到評價路網區域的運行狀態指標p(t)，結合運行狀態閾值θ(t)，得到系統擁塞指數sci。
8、作為進一步優選，所述步驟s1的具體步驟如下：
9、s1-1.將交通網絡建模為圖g(r，e，w)，其中r＝{r1，...，rn}是節點的集合，n為節點的個數，e＝{eij，i，j＝1，...，k}是路段的集合，eij為連接節點ri和節點rj的路段，k為路段的個數，w＝{wij(t)，i，j＝1，...，k}為時間權重矩陣，其中wij(t)表示路段eij在時間間隔t內的運行狀態。
10、作為進一步優選，所述步驟s2的具體步驟如下：
11、s2-1.獲取評價路網區域內的車輛gps軌跡數據，進行預處理，得到各路段的速度信息，即每段路段的當前速度vij(t)以及時間間隔t內的限制最大速度所述時間間隔t內的限制最大速度為時間間隔t內的當前速度的95個百分位數；
12、s2-2.根據各路段的速度信息，由公式(1)得到時間間隔t內評價路網區域內的交通狀態指標u(t)，
13、u(t)＝g(wij(t))，t＝tm，t＝tm??????????(1)
14、式中，時間間隔tm大于時間間隔tm。
15、作為進一步優選，時間間隔tm為60分鐘，時間間隔tm為5分鐘。
16、作為進一步優選，所述步驟s3的具體步驟如下：
17、s3-1.根據時間間隔t內路段的當前速度vij(t)、時間間隔tm以及時間間隔tm，由公式(2)得到時間段t內各路段eij的平均速度vij(t)：
18、
19、s3-2.根據時間段t內各路段eij的平均速度vij(t)和限制最大速度由公式(3)得到每個路段的功能狀態fij(t)：
20、
21、其中，q(t)為路段在時間間隔t期間的閾值；
22、s3-3.選取步驟s3-2中fij(t)＝1的路段形成的連通簇中的第二大連通簇達到最大值時的q(t)，得到評價路網區域的滲透閾值qc(t)。
23、作為進一步優選，所述q(t)的取值范圍為0～1，其中0表示路段完全阻塞，所有車輛都處于靜止狀態，1表示路段自由流動，所有車輛都以最大速度行駛。
24、作為進一步優選，所述步驟s4的具體步驟如下：
25、s4-1.根本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟S1的具體步驟如下：
3.根據權利要求2所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟S2的具體步驟如下：
4.根據權利要求3所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：時間間隔tM為60分鐘，時間間隔tm為5分鐘。
5.根據權利要求4所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟S3的具體步驟如下：
6.根據權利要求5所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述q(T)的取值范圍為0～1，其中0表示路段完全阻塞，所有車輛都處于靜止狀態，1表示路段自由流動，所有車輛都以最大速度行駛。
7.根據權利要求6所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟S4的具體步驟如下：
8.根據權利要求7所述的一種考
9.根據權利要求3至8任一項所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟S2-1中對車輛GPS軌跡數據的預處理方法為：
...【技術特征摘要】
1.一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟s1的具體步驟如下：
3.根據權利要求2所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟s2的具體步驟如下：
4.根據權利要求3所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：時間間隔tm為60分鐘，時間間隔tm為5分鐘。
5.根據權利要求4所述的一種考慮宏-微觀數據耦合的城市道路擁堵評價方法，其特征在于：所述步驟s3的具體步驟如下：
6.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王晨，徐嗣軒，張季洋，何治平，趙雷，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：
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