[发明专利]一种城市全域交通态势分析方法

权利要求书

1.一种城市全域交通态势分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取区域交通态势的交通参数，计算各级指标；

(1.1)计算三级指标，所述的三级指标包括交通负荷度、停车比例、排队长度、延误指数、流量与绿灯时长比值、可达率、流量与绿灯时长比值、相位差与行程时间比值；

(1.2)基于三级指标计算二级指标，所述的二级指标包括子区路口综合指标、子区边界路口综合指标、子区协调综合指标，其中，子区路口综合指标对应的是子区内全部路口、路段的三级指标：排队长度、延误指数、交通负荷、停车比例、流量与绿灯时长比值；子区边界路口综合指标对应的是子区边界路口、路段的三级指标：排队长度、延误指数、交通负荷、停车比例、流量与绿灯时长比值；子区协调综合指标对应的是子区内协调路段的三级指标：流量与绿灯时长比值、相位差与行程时间比值、可达率；

二级指标：

其中，三级指标：X₁、X₂、…、X_num，num为三级指标个数，最终权重值

(1.3)基于二级指标构建一级指标；

(2)构建指标异常识别预测模型，进行指标异常识别；具体如下：

(2.1)采集历史交通数据作为训练集，标记训练集各时段交通状态：常态异常、非常态异常、无异常；以训练集的三级指标、二级指标分别作为输入，以对应的路口/路段、子区常态异常和非常态异常作为输出，进行三组神经网络训练；

(2.2)基于神经网络构建指标异常识别预测模型，并进行指标异常识别；

(3)确定区域异常时段及类型，对于异常时段进行进一步的子区分析，寻找该时段的异常子区，对于异常子区再进行其中异常路口及异常协调的判别，对常态异常和非常态异常两种异常进行定位，通过宏观、中观、微观三个层面，逐层向上综合描述交通态势，逐层向下分析交通问题。

2.根据权利要求1所述的一种城市全域交通态势分析方法，其特征在于：所述的三级指标包括交通负荷度、停车比例、排队长度、延误指数、流量与绿灯时长比值、可达率、流量与绿灯时长比值、相位差与行程时间比值；具体如下：

(a)交通负荷度：交通负荷度Load_i为路段i实际交通量V_i与路段通行能力C_i的比值，如下式所示：

Load_i＝V_i/C_i

(b)停车比例：停车比例为停车车辆数与车辆总数的比值；通过路段i的平均车辆速度和不停车车辆平均速度计算获得：

其中计算方法为：设路段上不停车车辆数为x_i辆，停车车辆数为y_i辆，则路段的平均车速为路段上所有车辆的速度和与车辆总数(x_i+y_i)的比值，路段上所有车辆的速度和为，

现已知路段的平均速度和不停车平均速度，则路段停车比例为

(c)排队长度：排队长度指绿灯开始前的最长排队长度；用一个周期内上游路口进入该路段的车流量V_iⁱⁿ与该路段此周期内驶离车流量的V_i^out的差值得到最大排队车辆数，排队长度为最大排队车辆数除以车道数量lane_i，如下式所示：

(d)延误指数：延误指数为自由流速度与平均车速的比值：

(e)流量与绿灯时长比值：流量与绿灯时长比值反映流量v_i与对应相位绿灯时长g_i的匹配情况：

(f)可达率：可达率为设计带宽b_i与协调相位绿灯时长g_i的比值：

(g)流量与绿灯时长比值：协调路段流量v_i与对应协调相位绿灯时长g_i的比值：

(h)相位差与行程时间比值：相位差O_i与协调路段行程时间的比值反映协调相位差与行程时间的匹配情况；行程时间的计算方法为协调路段长度与平均速度的比值：