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一种基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法.pdf

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一种 基于 公交 车载 GPS 数据 专用 通行 瓶颈 检测 方法
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摘要
申请专利号:

CN201710033008.1

申请日:

2017.01.18

公开号:

CN106683406A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

授权

?#34892;?#24615;:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||著录事项变更IPC(主分类):G08G 1/01变更事项:申请人变更前:东南大学变更后:东南大学变更事项:地址变更前:210096 江苏省南京?#34892;?#27494;区四牌楼2号变更后:210009 江苏省南京市鼓楼区丁家桥87号|||实质审查的生效IPC(主分类):G08G 1/01申请日:20170118|||公开
IPC分类号: G08G1/01 主分类号: G08G1/01
申请人: 东南大学
发明人: 胡晓健; 苏子毅; 徐丹; 石巍
地址: 210096 江苏省南京?#34892;?#27494;区四牌楼2号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 柏尚春
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法律状态
申请(专利)号:

CN201710033008.1

授权公告号:

|||||||||

法律状态公告日:

2019.01.29|||2018.12.07|||2017.06.09|||2017.05.17

法律状态类型:

授权|||著录事项变更|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,包括如下步骤:1、统计一段时间T内同一公交专用道路上运行的多辆公交车的GPS数据中的坐标和时间信息,获取公交车辆的位置和速度信息;2、将公交专用道路划分为n个路段;3、将一天时间划分为m个峰段,每个峰段划分为p个时段;4、根据公交车辆在不同路段的速度信息,将n个路段分为疑似瓶颈路段和非瓶颈路段;5、剔除疑似瓶颈路段中的信号交叉口和公交停?#31354;?#36335;段,得到公交专用道路的通行瓶颈路段。该方法?#34892;?#21033;用公交车载GPS数据?#39029;?#20844;交专用道的通行瓶颈,车载GPS数据获取容易可靠;所需车载GPS设备是现有公交车上?#38597;?#26377;的装置,不需花费额外费用,该方法实施性强。

权利要求书

1.一种基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,其特征在于,包括如下
步骤:
(1)统计一段时间T内同一公交专用道路上运行的多辆公交车的GPS数据中的坐标和时
间信息,获取公交车辆的位置和速度信息;
(2)将公交专用道路划分为n个路段;
(3)将一天时间划分为m个峰段,每个峰段划分为p个时段;
(4)根据公交车辆在不同路段的速度信息,将n个路段分为疑似瓶颈路段和非瓶颈路
段;
(5)剔除疑似瓶颈路段中的信号交叉口和公交停?#31354;?#36335;段,得到公交专用道路的通行
瓶颈路段。
2.根据权利要求1所述的基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,其特
征在于,步骤(2)中将公交专用道路按长度划分为n个路段:

其中为向上取整函数,L为公交专用道路长度,lm为划分后每个路段的长度上限值。
3.根据权利要求1所述的基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,其特
征在于,步骤(3)中将一天时间划分为早高峰、晚高峰、平峰3个峰段,每个峰段分为4个时
段。
4.根据权利要求1所述的基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,其特
征在于,步骤(4)具体包括如下步骤:
(41)计算公交车辆在第i个路段第j个峰段第k个时段的平均速度vijk:
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其中i=1..n,j=1..m,k=1..p;li为第i个路段的长度,nbus是参与检测的公交车数量,
nrange是检测时间T内第j个峰段第k个时段的次数,是检测时间T内第v辆公交车第u次在
第j个峰段第k个时段内通过第i个路段所用的时长;
(42)计算第i个路段在第j个峰段内平均速度的均值
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(43)计算所有路段在第j个峰段内速度均值
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(44)判别比较:如果则第i个路段在第j个峰段为疑似瓶颈路段;否则,第i个路
段为非瓶颈路段。
5.根据权利要求1所述的基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,其特
征在于,检测时间T分为工作日和非工作日分别检测,即得到工作日瓶颈路段和非工作日瓶
颈路段。
6.根据权利要求1所述的基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,其特
征在于,检测时间T内去除大型活动、特殊偶发?#24405;?#30340;时间。
7.根据权利要求1所述的基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,其特
征在于,所述时间T为一周。

说明书

一种基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法

技术领域

本发明属于交通规划领域,具体涉及一种公交专用道路瓶颈的检测方法。

背景技术

近年来,随着我国经济水平的高速发展?#32479;?#38215;化进程的加速,机动车保有量?#26412;?br />增加,造成交通需求与交通供给不平衡,进而产生交通拥堵、环境污染、交通安全等问题,城
市道路交通已不能满足社会、经济发展的需要。

公共交通占用道路空间小,客运能力大,高峰小时公共交通的道路资源利用效率
是小汽车的30?#19969;?#25705;托车的10?#19969;?#33258;行车的4?#19969;?#36890;过优先发展公共交通来缓解城市交通问
题已成为我国城市交通发展战略,公交优先是其中的主要战略之一。

然而在实际中,公交车在运行?#26412;?#24120;受到一些干扰,如路段人行横道上的行人过
街、出入口的小汽车进出、小汽车违法占用公交专用道以及由于公交专用道并线和换线带
来的不连续?#21462;?#36825;些问题?#29616;?#24433;响公交车的运行效?#21097;?#36896;成公交车的准点?#23454;汀?#23433;全性差。

发明内容

发明目的:为了排除公交车在运行时受到的种种干扰,本发明公开了一种检测公
交专用道通行瓶颈的方法,给交通管理部门提供决策依据,来?#19994;?#24433;响公交运行的瓶颈点,
采取相应措施进行改善,从而发挥公交专用道及公交优先通行的效果,提高公交运行效?#30465;?br />

技术方案:一种基于公交车载GPS数据的公交专用道通行瓶颈检测方法,包括如下
步骤:

(1)统计一段时间T内同一公交专用道路上运行的多辆公交车的GPS数据中的坐标
和时间信息,获取公交车辆的位置和速度信息;

(2)将公交专用道路划分为n个路段;

(3)将一天时间划分为m个峰段,每个峰段划分为p个时段;

(4)根据公交车辆在不同路段的速度信息,将n个路段分为疑似瓶颈路段和非瓶颈
路段;

(5)剔除疑似瓶颈路段中的信号交叉口和公交停?#31354;?#36335;段,得到公交专用道路的
通行瓶颈路段。

优选地,步骤(2)中将公交专用道路按长度划分为n个路段:


其中为向上取整函数,L为公交专用道路长度,lm为划分后每个路段的长度上限
值。

优选地,步骤(3)中将一天时间划分为早高峰、晚高峰、平峰3个峰段,每个峰段分
为4个时段。

具体地,步骤(4)具体包括如下步骤:

(41)计算公交车辆在第i个路段第j个峰段第k个时段的平均速度vijk:


其中i=1..n,j=1..m,k=1..p;li为第i个路段的长度,nbus是参与检测的公交车
数量,nrange是检测时间T内第j个峰段第k个时段的次数,是检测时间T内第v辆公交车第u
次在第j个峰段第k个时段内通过第i个路段所用的时长;

(42)计算第i个路段在第j个峰段内平均速度的均值


(43)计算所有路段在第j个峰段内速度均值


(44)判别比较:如果则第i个路段在第j个峰段为疑似瓶颈路段;否则,第i
个路段为非瓶颈路段。

优选地,检测时间T分为工作日和非工作日分别检测,即得到工作日瓶颈路段和非
工作日瓶颈路段。

优选地,检测时间T内去除大型活动、特殊偶发?#24405;?#30340;时间。

优选地,检测时间T为一周。

有益效果:本发明与现有技术相比,具有以下优点:本发明可以对公交车辆的运行
信息进行更加全面的分析,补充对公交专用道上除了信号交叉口及停?#31354;?#22788;之外的瓶颈路
段的研究,从而?#39029;?#20135;生瓶颈的原因,为后续采取相应管控措施来消除瓶颈提供数据和理
论支撑。本发明能?#34892;?#21457;挥公交专用道和公交优先通行的效果,提高道路运行能力;本发明
?#34892;?#21033;用公交车载GPS数据?#39029;?#20844;交专用道的通行瓶颈,车载GPS数据获取容易可靠,研究
方法简便易于实现;所需车载GPS设备是现有公交车上?#38597;?#26377;的装置,不需花费额外费用,
该方法实施性强。

附图说明

图1为本发明公开的公交专用道通行瓶颈检测方法的流程图;

图2为本发明检测系统结构组成框图;

图3为实施例中?#31243;?#20844;交专用道路段划分示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式,进一步阐明本发明。

如图1所示,为本发明公开的公交专用道通行瓶颈检测方法的流程图。

本实施例选择南京市?#31243;?#20844;交专用道为发明的研究对象,路段长200m,共分为n=
10个路段,如图3所示。参与检测的公交车上安装有GPS设备,采集到的GPS数据发送到信息
处理装置,信息处理装置对数据采用本发明公开的方法进行检测后,将检测结果发?#36879;?#20915;
策段,进行瓶颈决策分析,检测系统如图2所示。

表1不同路段在早高峰7:00-9:00的平均速度表(单位:km/h)



根据获取的公交车载GPS数据及相关处理,获取每秒公交车的位置和速度信息。经
过相关计算得到每个路段在不同时间段内的平均速度值vijk,如表1所示为早高峰(j=1)每
个路段平均速度vi1k,以及早高峰每个路段的平均速度的均值其中根据
计算所有路段在早高峰内速度均值:


比较与的大小,当i=2,i=8,i=9,i=10时说明路段1、路段8、路段9和
路段10时疑似瓶颈路段。

结合信号交叉口和公交停?#31354;?#30340;位置可知路段2为交叉口路段,路段9为停?#31354;?#36335;
段,故剔除这些路段后,剩余的路段8和路段10为瓶颈路段。

分析路段8和路段10产生瓶颈的原因,发现路段8处经常?#34892;?#27773;车占用公交专用
道,导致公交车进站时速度?#26723;停?#36335;段10处?#20063;?#38468;近有宾馆,经常有车辆换道行为以及行人
随意穿越公交专用道。因此可以针对这些原因采取相应的管控措施进行治理,如合理设置
标?#39048;?#32447;,禁止小汽车占用公交专用道、引导行人绕行通往宾馆等,减小外部因素对公交运
行的干扰,提高公交运行效?#30465;?br />

对于晚高峰和平峰,同样根据示例中的步骤进行计算,?#39029;?#19981;同峰段的瓶颈路段,
对比分析不同时段瓶颈产生的原因。

为使结果更为精确,可统计一周公交车载数据进行计算,?#39029;?#19981;同时段对应公交
专用道瓶颈路段并进行相关分析。

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