本發(fā)明屬于交通規(guī)劃與設計領域，特別涉及一種基于電子車牌信息的公交專用道設置影響分析方法。

背景技術：

隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展，機動化水平不斷提高，中國的交通問題日益尖銳，所帶來的交通擁堵問題日益突出，在北京、上海、廣州、南京、杭州等超大、特大城市尤其嚴重，并逐步向其他大中城市蔓延發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，僅北京市每天由于交通擁堵所造成的社會成本就高達4000萬元，每年損失近146億元。伴隨著嚴重的交通擁堵，交通安全、能源消耗以及尾氣污染等一系列問題也不可忽視。

為有效緩解交通擁堵，國務院早在2012年就提出城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的戰(zhàn)略(國發(fā)〔2012〕64號)。作為公交優(yōu)先戰(zhàn)略的重要技術手段，公交專用道的布設與使用成為公交優(yōu)先戰(zhàn)略的基石。通過設置公交專用道，對社會車輛與公交車輛進行隔離，從而保障公交車輛的優(yōu)先路權，緩解交通擁堵。然而，已有公交專用道的規(guī)劃與設計多根據(jù)規(guī)劃者的經(jīng)驗進行布設，沒有定量考慮公交專用道設置之后對小汽車和公交車輛產(chǎn)生的具體影響，導致部分城市公交專用道形同虛設，甚至加重交通擁堵問題。

隨著智能交通技術的不斷發(fā)展，電子車牌技術逐步引起重視。經(jīng)過發(fā)明人的深入研究發(fā)現(xiàn)，將電子車牌技術應用于公交專用道的布設，能夠科學有效地進行量化影響分析，從而解決已有公交專用道規(guī)劃設計的巨大缺陷。因此，基于電子車牌信息的公交專用道設置影響分析方法對設計、評價公交專用道方案具有非常重要的工程運用價值。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種基于電子車牌信息的公交專用道設置影響分析方法，解決現(xiàn)有技術存在的公交車專用道設置后對小汽車和公交車輛產(chǎn)生的影響，克服加重交通擁堵的問題。

技術方案：本發(fā)明提供一種基于電子車牌信息的公交專用道設置影響分析方法，該方法包括以下步驟：

(1)在路側安裝電子車牌檢測器，并對電子車牌檢測器進行編號，記錄各編號對應的電子車牌檢測器的位置；

(2)所述電子車牌檢測器對經(jīng)過的小汽車和公交車進行檢測，得到電子車牌信息，根據(jù)所述電子車牌信息，提取小汽車和公交車經(jīng)過的電子車牌檢測器編號、位置、經(jīng)過的時間與速度，確定每輛小汽車和公交車的運行軌跡；

(3)設定起點和終點，統(tǒng)計該起點和終點間的小汽車流量和公交車流量；

(4)統(tǒng)計該起點和終點間的每輛小汽車的運行時間和每輛公交車的運行時間；

(5)根據(jù)小汽車流量和每輛小汽車的運行時間計算小汽車的平均運行時間，記為u_c，根據(jù)公交車流量和每輛公交車的運行時間計算公交車的平均運行時間，記為u_b；

(6)提供公交車的平均載客人數(shù)，根據(jù)小汽車流量、公交車流量、小汽車平均運行時間和公交車平均運行時間，標定運輸方式分布函數(shù)；

(7)確定該起點與終點間的公交專用道的布設方案，分別統(tǒng)計設置公交專用道后使用和不使用公交專用道的公交車流量及平均運行時間，并確定設置公交專用道后公交車的平均運行時間；

(8)根據(jù)設置公交專用道后公交車的平均運行時間，通過標定后的運輸方式分布函數(shù)計算設置公交專用道后的公交車和小汽車流量；

(9)根據(jù)設置公交專用道前后的小汽車流量、公交車流量，計算影響系數(shù)。

進一步的，所述步驟(5)中u_c、u_b的計算公式為：

其中，n為小汽車流量；m為公交車流量；為第i輛小汽車的運行時間；為第j輛公交車的運行時間。

進一步的，所述步驟(6)中的運輸方式分布函數(shù)的計算公式為：

其中，q_c為小汽車流量；q_b為公交車流量，β為公交車輛平均載客人數(shù)；θ為待標定參數(shù)。

進一步的，所述步驟(7)中設置公交專用道后公交車輛的平均運行時間的計算公式為：

其中，為設置公交專用道后公交車輛的平均運行時間；q_b1為設置公交專用道后使用公交專用道的公交車流量；u_b1為設置公交專用道后使用公交專用道的公交車平均運行時間；q_b2為設置公交專用道后不使用公交專用道的公交車流量；u_b2為設置公交專用道后不使用公交專用道的公交車平均運行時間。

進一步的，所述步驟(8)設置公交專用道后的公交車和小汽車流量的計算公式為：

其中，為設置公交專用道后的公交車流量，為設置公交專用道后的小汽車流量。

進一步的，所述步驟(9)中的影響因數(shù)的計算公式為：

其中，ζ為影響因數(shù)。

有益效果：本發(fā)明提出了一種基于電子車牌信息的公交專用道設置影響分析方法，與已有公交專用道多根據(jù)規(guī)劃者的經(jīng)驗進行布設，沒有定量考慮公交專用道設置之后對小汽車和公交車輛產(chǎn)生的影響相比，本發(fā)明將電子車牌技術應用于公交專用道的布設，提出了一套系統(tǒng)科學有效的公交專用道布設影響量化分析方法，對設置公交專用道后影響車輛運行的情況進行定量分析，可以客觀直接的確定公交車專用道的布設，避免未經(jīng)考量的設計公交車專用道后不能優(yōu)化交通甚至加重交通擁堵的問題；本方法設計簡單，易于計算；采用本方法可以簡單方便的設計、評價公交專用道方案，能夠更為精確地確定公交專用道布設方案的影響；為優(yōu)化城市交通、緩解交通壓力奠定基礎。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體控制流程圖；

圖2為道路網(wǎng)絡和公交網(wǎng)絡示意圖；

圖3為道路網(wǎng)絡和設置公交專用道后的公交網(wǎng)絡示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，基于電子車牌信息的公交專用道設置影響分析方法包括以下步驟：

(1)如圖2所示路面包括道路網(wǎng)絡3和公交網(wǎng)絡4，在路側安裝電子車牌檢測器5，并對電子車牌檢測器5進行編號，記錄各編號對應的電子車牌檢測器5的位置；

(2)電子車牌檢測器5對經(jīng)過該起點和終點的小汽車和公交車進行檢測，得到電子車牌信息，根據(jù)所述電子車牌信息，提取小汽車和公交車經(jīng)過的電子車牌檢測器編號、位置、經(jīng)過的時間與速度，確定每輛小汽車和公交車的運行軌跡；

(3)設定起點1和終點2，將起點記作r，終點記作s，統(tǒng)計該起點r和終點s間的小汽車流量q_c＝3000輛/小時，公交車流量q_b＝50輛/小時；

(4)統(tǒng)計該起點1和終點2間的每輛小汽車的運行時間和每輛公交車的運行時間，記第i輛小汽車的運行時間為第j輛公交車的運行時間為如下表所示：

(5)根據(jù)小汽車流量和每輛小汽車的運行時間計算小汽車的平均運行時間，記為u_c，根據(jù)公交車流量和每輛公交車的運行時間計算公交車的平均運行時間，記為u_b，即：

(6)根據(jù)小汽車流量、公交車流量、小汽車平均運行時間和公交車平均運行時間，標定運輸方式分布函數(shù)，假定公交車平均載客人數(shù)β為40人：

根據(jù)上式計算得到待標定參數(shù)θ為2.2。

(7)確定該起點與終點間的公交專用道的布設方案，如圖3所示，假設布設公交專用道6，并確定設置公交專用道6后公交車的平均運行時間，其中q_b1＝30輛，q_b2＝20輛，u_b1＝0.26小時，u_b2＝0.16小時，即：

(8)根據(jù)步驟(6)和步驟(7)的信息，通過標定后的運輸方式分布函數(shù)計算設置公交專用道后的公交車和小汽車流量和即：

(9)根據(jù)設置公交專用道前后的小汽車流量、公交車流量，計算影響系數(shù)：