[发明专利]基于广义出行费用的交通方式优势出行距离的量化方法

说明书

本发明公开了一种基于广义出行费用的城市内各种出行方式的优势出行距离的量化方法，包括如下步骤：首先获取城市内居民单位时间价值、燃油费等基础参数信息，并根据研究城市的情况，确定每种交通方式出行限制条件的相关参数；其次根据获得的各类参数可以得到城市中每种出行方式的根据出行距离变化的平均出行消耗模型；然后根据出行消耗函数，可以得到每种交通出行方式的效用函数模型；接着考虑出行者的体力、金钱、能源等限制条件对效用函数进行修正，从而得到各交通方式在同一出行距离下的概率密度函数，利用matlab工具对得到的概率密度曲线进行拟合，即得到每种交通方式的优势出行距离函数。

技术领域

本发明涉及一种基于广义出行费用的城市内各种出行方式的优势出行距离的量化方法，属于城市道路交通规划与管理领域技术领域。

背景技术

随着互联网+技术在各行各业的应用，越来越多的新兴出行方式出现在人们的日常生活中，共享单车、网约车、电动汽车等交通方式的出现和快速发展使得城市居民出行的选择更加多样化。交通运输部明确提出要优化我国交通运输结构，推进综合运输体系建设。

经过发明人长期研究发现，每一种交通方式都具有不同的技术经济特点和优势，在一定环境和条件下有其独特的合理使用范围，即每种交通方式都存在一个优势出行距离，在这一距离范围内，这种交通方式会被大概率选择，而在优势出行距离外则被选择的概率很小。在城市综合交通网络中，步行、自行车(共享单车)、电动自行车、摩托车、出租车(网约车)、私家车(电动汽车)、常规公交、BRT、轨道交通等常见的交通方式之间存在相互竞争合作的关系。同时，每种交通方式的运行成本、行驶时间、能耗、舒适度和社会效益都各不相同。基于广义出行费用将每种交通方式的出行成本进行量化，可以分析每种交通方式的优势出行距离的范围，为制定适应城市交通发展需求的建设规划提供合理依据，弥补常用交通方式划分方法的不足，促进资源的优化配置，实现城市交通网络经济效益良性发展。

目前，针对优势出行距离的研究大多停留在拟合已有数据的基础上，并没有将其模型化，在使用上存在局限性，必须有一定的调查数据才可以进行。对于没有调查数据的城市，没有可以参考借鉴的确定每种交通方式优势出行距离的方法。

发明内容

为解决上述提及的针对城市内多种交通方式并存时，每种交通方式优势出行距离确定的问题，本发明提供了一种基于广义出行费用的城市综合交通方式优势出行距离的量化方法，可以弥补常用交通方式划分方法的不足，为制定适应城市交通发展需求的建设规划提供合理依据，促进资源的优化配置，实现城市交通网络经济效益良性发展。

为解决上述技术问题，本发明提供了基于广义出行费用的交通方式优势出行距离的量化方法，包括以下步骤：

S1、采集每种交通方式出行的费用参数，所述费用参数包括时间参数、消耗参数和居民人均单位时间价值β，该居民人均单位时间价值β，表示为：β＝GDP/h_work，其中GDP为人均GDP，h_work为年平均工作时间长度；

S2、确定每种交通方式的平均出行消耗目标函数，该出行消耗目标函数结构为C_i＝C_i,T+C_i,M，其中C_i为交通方式i出行的总消耗，C_i,T、C_i,M分别为交通方式i出行的转化为当量价值的时间成本和金钱成本；

S3、确定每种交通方式出行的约束条件，包括体力约束和燃油约束；

S4、明确每种交通方式的优势出行距离，具体包括以下步骤：

S4-1、构造交通方式效用函数，交通方式i的出行效用E_i的数值反比于出行方式i的消耗函数C_i，根据步骤S3的约束条件对效用函数进行修正；

S4-2、各交通方式在同一出行距离D下的概率密度函数可以表示为：