[发明专利]一种高速公路交通指数数值确定方法

说明书

本发明公开了一种高速公路交通指数数值确定方法，包括如下步骤：采集高速公路交通数据并构建历史数据库；构建高速公路交通流基本图；通过聚类运算将高速公路交通状态划分为不同等级，并将交通状态划分等级与交通指数等级一一转化；通过聚类运算对同一交通指数等级内不同交通指数数值进行划分；计算同一交通指数等级内交通指数数值划分的交通密度临界阈值；将实时数据点划分到具体的高速公路交通状态和交通指数等级，并根据交通密度确定具体的交通指数数值。本发明实现了高速公路的交通指数具体数值的计算，支撑交通指数体系构建及在高速公路上的实践应用。

技术领域

本发明涉及高路公路运营管理领域，尤其是一种高速公路交通指数数值确定方法。

背景技术

近年来我国高速公路的建设和运营处于快速发展阶段，高速公路车流量也在逐年递增，尤其是节假日期间，高速公路容易发生拥堵的现象。高速公路管理者目前正面临着交通供需矛盾带来的挑战，如何直观及时地了解高速公路上的交通运行状态，并在此基础上对高速公路出入口进行科学管控，成为解决交通供需问题，并为高速公路使用者提供更优质服务并缓解高速公路拥堵的关键。

近年来，道路交通指数的概念成为国内外交通领域研究的热点，道路交通指数(又称交通拥堵指数)是指用量化的方法表达道路交通运行拥堵程度。道路交通指数反应了一定范围内道路的平均车速和人们对道路交通拥堵程度的感受。一般而言，交通指数数值越大，表明道路交通越拥堵，数值越小，表明交通越畅通。然而，另外对于高速公路交通指数研究与应用方面，一些学者则选用多指标方式和聚类算法量化描述高速公路交通运行状态，但相关指标和聚类算法内容未能应用在国内外实际的高速公路上。因此如何确定高速公路交通指数数值，从而监测高速公路交通运行态势是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高速公路交通指数数值确定方法，通过本项目的开展研究，识别交通拥堵和交通运行态势情况，为高速公路进一步提升服务管理水平提供技术支撑和保障。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高速公路交通指数数值确定方法，包括如下步骤：

(1)以设定的采样周期采集高速公路交通流率和速度数据，并构建高速公路的历史数据库；

(2)基于历史数据库中的交通流量和速度数据构建高速公路交通流基本图；

(3)确定高速公路交通状态的聚类数目，对基本图中的数据点进行聚类运算，将高速公路交通状态划分为不同等级；

(4)将高速公路交通状态等级与交通指数等级对应转化，确定每一数据点对应的具体交通指数等级，并结合设定的交通指数等级数值范围，确定每一数据点的对应的交通指数等级数值范围；

(5)根据交通指数等级范围内不同交通指数数值类别数目，确定同一交通指数等级数值范围内的聚类数目，将该交通指数等级数值范围内数据点进行聚类运算，从而确认每一数据点在相应指数等级内的具体交通指数数值；

(6)基于每一数据点在相应指数等级内所确定的交通指数数值，计算每一数据点的交通密度数值，通过决策树模型对每一数据点不同的交通指数数值进行决策划分，从而得到对应的交通密度临界数值，进而作为划分同一指数等级中不同水平交通指数数值的临界阈值；

(7)将实时采集数据点的具体交通流率和速度数据划分到具体的高速公路交通状态和交通指数等级，并根据数据点交通密度数值确定具体的交通指数数值。