[发明专利]一种基于MFD的网格路网交通性能分析方法

说明书

本发明公开了一种基于MFD的网格路网交通性能分析方法，其包括以下步骤：S1、绘制初始MFD；S2、判断初始MFD是否完整，若是则进入步骤S4，否则进入步骤S3；S3、绘制仿真环境下的MFD，并进入步骤S4；S4、绘制MFD趋势线图；S5、获取路段平均车流密度和平均车流量；S6、获取加权平均车流密度和加权平均车流量；S7、获取目标路网平均密度‑平均流量的关系基本图；S8、获取目标路网的平均自由流速度、临界速度、临界流量和临界密度，完成对目标路网的交通性能分析。本发明通过数理分析、计算机仿真方法和MFD特性考量，可以获取路网的交通性能，找出拥堵情况严重的路段，便于使用者改进道路网的布局。

技术领域

本发明涉及道路交通领域，具体涉及一种基于MFD的网格路网交通性能分析方法。

背景技术

城市道路网由城镇管辖范围内的各种不同功能的干道和区域性道路所组成，它是城市总体规划布局的骨架，可为各种交通工具提供安全、迅速、经济、舒适的行驶条件。城市道路对于城市的通风、日照、绿化、排水、公用事业管线敷设和建筑面貌等多方面起着重要作用，在城市总体规划中，必须合理解决好道路网布局。交通需求预测模型的准确性与可靠性对于城市路网演化、状态预测等有着至关重要的作用。MFD为macroscopic fundamentaldiagram的缩写，中文意思为宏观基本图。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于MFD的网格路网交通性能分析方法可以获取路网的交通性能，便于使用者改进道路网的布局。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种基于MFD的网格路网交通性能分析方法，其包括以下步骤：

S1、基于现实环境绘制初始MFD；

S2、判断初始MFD是否完整，若是则进入步骤S4，否则进入步骤S3；

S3、舍弃初始MFD并基于仿真环境绘制仿真环境下的MFD，并进入步骤 S4；

S4、根据当前MFD数据绘制MFD趋势线图；

S5、获取MFD趋势线图中的路段平均车流密度和平均车流量；

S6、分别根据路段平均车流密度和平均车流量获取加权平均车流密度和加权平均车流量；

S7、基于加权平均车流密度和加权平均车流量采用MFD矢量算法获取目标路网平均密度-平均流量的关系基本图；

S8、根据平均密度-平均流量的关系基本图获取目标路网的平均自由流速度、临界速度、临界流量和临界密度，完成对目标路网的交通性能分析。

进一步地，步骤S1的具体方法包括以下子步骤：

S1-1、对目标路网中的各路段进行编号，获取各路段的道路长度、道路宽度、车道数、控制让行数据、信号控制让行数据、单行道的设置数据、转向限制数据、车种限制数据和专用道设置数据；

S1-2、通过在路段交叉口上游设置流量探测器获取所安置路段在一定时间内的平均车流密度；

S1-3、通过出租车的GPS数据获取该出租车的位置、方向和速度数据，结合地图匹配方法和路径推测方法获取出租车所经过道路的平均车速和平均车流量；

S1-4、基于每个路段的平均车流密度、平均车速和平均车流量，采用路网平均密度、平均速度和平均车流量公式进行求解，将求解结果作为基础数据点绘制基于现实环境的初始MFD。

进一步地，步骤S3的具体方法包括以下子步骤：