基于实时信息的城市道路交通状态评价指标体系研究.docx

基于实时信息的城市道路交通状态评价指标体系研 基于实时信息的城市道路 交通状态评价指标体系研究3 姜桂艳 郭海锋 孟志强 朱伟刚 (吉林大学 长春 130022) 摘 要 分析建立城市道路交通状态评价指标体系的目的和作用, 从不同角度对城市道路交 通状态的含义进行界定。以实时采集到的各类交通信息为基础, 针对交通指挥、交通引导和交通控 制等系统的需求, 建立了一套城市道路交通状态评价指标体系, 并提出了各指标的计算方法。 关键词 城市道路; 交通流; 交通状态; 指标体系; 实时交通信息 中图法分类号: U 491 文献标识码: A 道路交通流运行管理的效率和效果。 1 建立城市道路交通状态评价指标 体系的目的和作用 城市道路交通状态是指交通流的总体运行状 2 城市道路交通状态的含义 城市道路交通状态是指交通流的总体运行状 况, 具有多尺度、多变量、随机和时变的特性。不同 的交通状态, 需要采用不同的交通控制和管理方 案。对城市道路交通状态进行分析是交通指挥、交 通引导和交通控制的基础, 界定交通状态的概念、 制定交通状态的评价指标体系、设计合理的交通 状态指标计算方法是非常必要的。 目前, 国内外研究者对城市道路交通状态进 行了相关研究, 并取得了一些有益的成果1 25 。 但 是, 已有研究中用于描述交通流运行状况的指标 主要是从固定型检测器采集到的数据中直接提取 的, 这些指标即是固定地点的流量、速度、占有率 等交通参数。 采集的基础数据通常是为交通信号 控制系统服务的, 虽然可用于说明特定地点的交 通流运行状态, 但难以准确、全面描述交通流运行 状态的区间变化规律, 仍无法完全满足交通指挥、 交通引导系统需求。因此, 目前亟需建立一套系统 的、基于实时信息的城市道路交通状态评价指标 体系, 以便能同时满足上述各系统的需求。 本文研究的目的, 即是在综合考虑动态交通 信息获取可行性的基础上, 设计不同层次、不同角 度的交通状态评价指标, 最大限度地满足交通指 挥、交通引导和交通控制系统的需要, 以提高城市 况, 可从微观、中观和宏观角度对其进行分析。 从 微观上看, 交通流运行状态可表现为交通流量大 小、车辆速度快慢、车辆排队长短、延误时间大小 等定量指标。 从中观上看, 交通流运行状态可描述为某一 路段或路口交通状况的综合水平, 可分为正常状 态和异常状态。 正常状态是指所有车辆都能够有 秩序、安全、顺畅地运行; 异常状态即非正常状态, 包括常发性交通拥挤、偶发性拥挤和不引发拥挤 的交通事件。在通常情况下, 交通拥挤又可根据需 要将其分为一般拥挤、较严重拥挤、严重拥挤和堵 塞等。 从宏观上看, 交通流运行状态可描述为城市 道路网或局部路网的交通顺畅程度以及交通事件 的数量, 可用不同拥挤程度的道路里程百分比、不 同严重程度的交通事故数量等表示。 上 述 3 类交通流运行状态指标是密切相关 的, 微观指标是中观和宏观指标的基础。通常微观 指标主要用于交通信号配时优化、车辆行驶路径 计算等战术性的交通决策, 而中观和宏观指标一 般用于信号控制策略选择、交通现场指挥与救援 调度等战略性的交通决策。 3 城市道路交通状态评价指标体系 的建立 基于可用的动态交通信息获取手段, 本文提 收稿日期: 2007210210 3 “863”国 家 高 科 技 项 目 资 助 ( 批 准 号: 2006A A 11Z2 228) ; 国家 自 然 基 金 重 点 项 目 资 助 ( 批 准 号: 503382 030) 22交通与计算机 2007 年第 5 期 22 交通与计算机 2007 年第 5 期 第 25 卷 总 138 期 出的城市道路交通状态评价指标体系由微观指 标、中观指标和宏观指标组成, 如图 1 所示。 图中 信息来源是指动态交通信息采集的手段, 基础信 息是指各种采集手段能提供的直接信息, 微观指 标则是由这些基础信息通过相应的交通模型或其 它相关模型转化而来, 中观指标是由微观指标通 过相应的算法或统计方法计算获得, 宏观指标则 由中观指标统计计算获得。 由图 1 所示, 各类指标一起构成了交通状态 评价指标体系。根据实时交通信息的来源不同, 可 以得到不同形式的动态交通数据, 这是对城市道 路交通状态进行评价的前提条件。 微观指标用于从不同角度描述单个路段或路 口的交通状态, 通过交通模型或交通事故报警记 录的方式与基础交通信息相关联。 中观指标用于 描述单个路段或路口交通状况的综合水平, 通过 一定的算法或统计分析与微观指标相关联, 这类 指标既可以是单个微观量化指标的离散化表达结 果, 也可以是多个微观指标融合表达的结果。宏观 指标用于描述整个路网或区域路网的总体交通状