一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及城市交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市路網(wǎng)是由若干交叉口與路段組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)簡(jiǎn)化的網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，城 市路網(wǎng)大致分為兩類(lèi):一類(lèi)是線性網(wǎng)絡(luò)，例如:快速路、主干路，它們的特點(diǎn)是起點(diǎn)和終點(diǎn)不 唯一，但是在每一對(duì)起終點(diǎn)之間只有一條路徑可選，每條路徑的運(yùn)行狀態(tài)可由調(diào)度控制。另 一類(lèi)是柵格網(wǎng)絡(luò)，例如由一條條道路與交叉口組成的城市道路網(wǎng)，它們的特點(diǎn)是，該網(wǎng)絡(luò)不 是單一起終點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，而且每一對(duì)起終點(diǎn)之間，可供選擇的路徑不唯一，每一出行者可以選 擇自己的行駛路徑，行為完全隨機(jī)。路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量是城市道路網(wǎng)可容納的上路行駛的 和未上路行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的最大值。路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量可以為城市管理者進(jìn)行交通管 理，提供參考價(jià)值。但是，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有完善的計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方案，這一問(wèn) 題亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法和裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有完 善的計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方案的問(wèn)題。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法，該方法包括：
[0005] 計(jì)算選定城市的路網(wǎng)中每類(lèi)道路的機(jī)動(dòng)車(chē)總時(shí)空資源以及該類(lèi)道路對(duì)應(yīng)的單輛 機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)空資源消耗，根據(jù)所述機(jī)動(dòng)車(chē)總時(shí)空資源以及該類(lèi)道路對(duì)應(yīng)的單輛機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)空資 源消耗計(jì)算所述選定城市路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)容量；
[0006] 獲取選定城市的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量以及高峰時(shí)段上路行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量，根據(jù)所述機(jī) 動(dòng)車(chē)保有量以及高峰時(shí)段上路行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量計(jì)算該城市的高峰時(shí)段機(jī)動(dòng)車(chē)上路率；
[0007] 利用所述機(jī)動(dòng)車(chē)容量和所述機(jī)動(dòng)車(chē)上路率計(jì)算所述選定城市的路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)承 載量。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種與上述計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法相對(duì) 應(yīng)的計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的裝置，該裝置包括：
[0009] 機(jī)動(dòng)車(chē)容量計(jì)算單元，用于計(jì)算選定城市的路網(wǎng)中每類(lèi)道路的機(jī)動(dòng)車(chē)總時(shí)空資源 以及該類(lèi)道路對(duì)應(yīng)的單輛機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)空資源消耗，根據(jù)所述機(jī)動(dòng)車(chē)總時(shí)空資源以及該類(lèi)道路 對(duì)應(yīng)的單輛機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)空資源消耗計(jì)算所述選定城市路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)容量；
[0010] 機(jī)動(dòng)車(chē)上路率計(jì)算單元，用于獲取選定城市的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量以及高峰時(shí)段上路行 駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量，根據(jù)所述機(jī)動(dòng)車(chē)保有量以及高峰時(shí)段上路行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量計(jì)算該城市 的高峰時(shí)段機(jī)動(dòng)車(chē)上路率；
[0011] 機(jī)動(dòng)車(chē)承載量計(jì)算單元，用于根據(jù)所述機(jī)動(dòng)車(chē)容量和所述機(jī)動(dòng)車(chē)上路率計(jì)算所述 選定城市的路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)承載量。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案提出了一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載 量的方法和裝置，不僅填補(bǔ)了城市交通管理中沒(méi)有完善的路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量計(jì)算方案的空 白。而且通過(guò)計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)容量和機(jī)動(dòng)車(chē)上路率并根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)容量和機(jī)動(dòng)車(chē)上路率計(jì)算 路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量，具有實(shí)際可操作性，計(jì)算簡(jiǎn)潔，參數(shù)方便獲取，從而方便各地相關(guān)政府 部門(mén)應(yīng)用，具有決策參考價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法的流程圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法的流程示意圖； [0015]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明的這種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法基于道路交通領(lǐng)域的時(shí)空消耗理論， 時(shí)空消耗的基本思想是:對(duì)城市道路設(shè)施而言，在一定時(shí)期內(nèi)資源是有限的、相對(duì)穩(wěn)定的。 交通流中的某個(gè)交通個(gè)體會(huì)占用道路設(shè)施一定的時(shí)間和空間，而其它交通個(gè)體只能使用除 此之外的時(shí)空資源。所謂時(shí)空消耗，是指交通個(gè)體在一定時(shí)間內(nèi)占有的空間或一定空間內(nèi) 使用的時(shí)間。該概念下的路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)容量是指城市路網(wǎng)這個(gè)具有時(shí)空屬性的容器內(nèi)，在一 定的時(shí)期內(nèi)可以容納的上路行駛機(jī)動(dòng)車(chē)的數(shù)量最大值。基于此，本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算路網(wǎng) 機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法，通過(guò)先收集城市道路數(shù)據(jù)，計(jì)算道路動(dòng)態(tài)車(chē)頭間距、高峰期車(chē)輛出行 時(shí)間計(jì)算得到城市路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)容量；以及計(jì)算道路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)上路率;接著利用路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē) 容量和機(jī)動(dòng)車(chē)上路率從而反推出路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量，得到計(jì)算結(jié)果為城市管理提供決策參 考。這里的路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)容量是指，在一定交通服務(wù)水平條件下，城市道路網(wǎng)可容納的上路行 駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的最大值。
[0017] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法示意圖，參見(jiàn)圖1， 本實(shí)施例的這種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法包括：
[0018] 步驟Sll，計(jì)算選定城市的路網(wǎng)中每類(lèi)道路的機(jī)動(dòng)車(chē)總時(shí)空資源以及該類(lèi)道路對(duì) 應(yīng)的單輛機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)空資源消耗，根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)總時(shí)空資源以及該類(lèi)道路對(duì)應(yīng)的單輛機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí) 空資源消耗計(jì)算選定城市路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)容量；
[0019] 步驟Sl 2,獲取選定城市的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量以及高峰時(shí)段上路行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量，根 據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量以及高峰時(shí)段上路行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量計(jì)算該城市的高峰時(shí)段機(jī)動(dòng)車(chē)上路 率；
[0020] 步驟S13,利用機(jī)動(dòng)車(chē)容量和機(jī)動(dòng)車(chē)上路率計(jì)算選定城市的路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)承載量。 [0021 ]通過(guò)圖1所示的方法，可以根據(jù)選定城市的交通服務(wù)水平，測(cè)算出未來(lái)該城市路網(wǎng) 的機(jī)動(dòng)車(chē)承載量，從而方便城市管理者進(jìn)行決策，具有輔助決策的作用。
[0022] 以下結(jié)合具體的計(jì)算過(guò)程對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的這種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法 進(jìn)行說(shuō)明。圖2是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的一種計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法的流程示意圖， 參見(jiàn)圖2,該計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)承載量的方法包括步驟21至步驟26。
[0023] 步驟21，獲取選定城市道路基本數(shù)據(jù)，例如:道路等級(jí)、車(chē)道長(zhǎng)度等；
[0024] 步驟22,根據(jù)確定的道路服務(wù)水平計(jì)算機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頭間距;這里的道路服務(wù)水平與 道路類(lèi)型相關(guān)，例如，快速路和主干路，不同類(lèi)型的道路，則對(duì)應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)頭間距對(duì)應(yīng) 不同的等級(jí)，一般而言，快速路上兩輛機(jī)動(dòng)車(chē)之間的車(chē)頭間距大于主干路上的兩輛機(jī)動(dòng)車(chē) 之間的車(chē)頭間距。
[0025] 步驟23,計(jì)算高峰時(shí)段機(jī)動(dòng)車(chē)出行平均時(shí)間；高峰時(shí)段的機(jī)動(dòng)車(chē)的出行時(shí)間能夠 最大程度上反映城市路網(wǎng)的交通服務(wù)水平。
[0026] 步驟24,根據(jù)步驟21、22以及23中得到的數(shù)據(jù)計(jì)算城市路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)容量；
[0027]步驟25,根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)出行特征計(jì)算機(jī)動(dòng)車(chē)上路率;機(jī)動(dòng)車(chē)上路率可以反映選定城 市出行方式、人口等相對(duì)穩(wěn)定的因素，方便后續(xù)基于這些相對(duì)穩(wěn)定的影響因素預(yù)測(cè)選定城 市未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
[0028]步驟26，根據(jù)步驟25中的機(jī)動(dòng)車(chē)上路率以及步驟24中的機(jī)動(dòng)車(chē)容量計(jì)算路網(wǎng)機(jī)動(dòng) 車(chē)承載量。
[0029]圖2中每個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的具體計(jì)算過(guò)程參見(jiàn)下面的描述。
[0030]路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車(chē)容量計(jì)算
[0031 ]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)在一定時(shí)間內(nèi)占有的空間或一定空間內(nèi)使 用的時(shí)間，以道路有效運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度與有效運(yùn)營(yíng)時(shí)間的乘積作為路網(wǎng)的時(shí)空總資源，計(jì)算城市 路網(wǎng)單位時(shí)間或單位空間內(nèi)所能服務(wù)的最大車(chē)輛數(shù)。具體的，步驟Sll包括通過(guò)如下公式 (1)計(jì)算選定城市的路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)容量N，
[0033] 公式（1)中，Ci表示第i類(lèi)道路的機(jī)動(dòng)車(chē)總時(shí)空資源，單位是千米小時(shí)(km*h)，Ci0: 表示第i類(lèi)道路單輛機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)空資源消耗，單位為千米小時(shí)(km*h)。
[0034]這里需要說(shuō)明的是，在計(jì)算城市路網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)容量時(shí)，應(yīng)根據(jù)選定城市的道路類(lèi) 型來(lái)計(jì)算，例如，選定城市有四類(lèi)道路:快速路、主干路、次干路和支路，則分別計(jì)算每類(lèi)道 路的時(shí)空總資源，并計(jì)算在該類(lèi)道路下單輛機(jī)動(dòng)車(chē)的時(shí)空資源消耗，然后將每類(lèi)道路上計(jì) 算得到的總時(shí)空資源與單輛機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)空資源消耗的比值進(jìn)行累加，即得到選定城市的路網(wǎng) 機(jī)動(dòng)車(chē)容量?？梢岳斫猓剑?)中的i的取值范圍為[l，n]，這里的η和選定城市的道路類(lèi)型 相關(guān)，如選定城市有四類(lèi)道路，則η = 4。若有道路類(lèi)型共3種，則η = 3。
[0036]其中，L1:表示第i類(lèi)道路類(lèi)型的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)道長(zhǎng)度，單位，米(m)，實(shí)際計(jì)算過(guò)程中， 車(chē)道長(zhǎng)度數(shù)據(jù)可以從城市交通管理部門(mén)獲得。
[0037] T:表示預(yù)設(shè)運(yùn)營(yíng)時(shí)間，單位，小時(shí)(h)。這里的預(yù)設(shè)運(yùn)營(yíng)時(shí)間是指選定城市的高峰 時(shí)段，根據(jù)城市的規(guī)模的不同，交通高峰時(shí)間段也不盡相同，例如大城市的高峰時(shí)段通常為 兩個(gè)小時(shí)，即T的值可以取2。
[0038] t:表示機(jī)動(dòng)車(chē)高峰時(shí)段平均出行時(shí)間，即，機(jī)動(dòng)車(chē)在高峰時(shí)段出行所花費(fèi)的時(shí)間。 這一參數(shù)值后續(xù)介紹有計(jì)算公式。
[0039] his:表示第i類(lèi)道路機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頭的間距，由于不同類(lèi)型的道路，該類(lèi)道路上的機(jī)動(dòng) 車(chē)的車(chē)頭間距也不盡相同，所以車(chē)頭間距應(yīng)根據(jù)道路類(lèi)型分類(lèi)計(jì)算。
[0040] :表示車(chē)道等級(jí)修正系數(shù)，f2:表示車(chē)道位置折算系數(shù)，f3:表示交叉口影響