一种行人过街服务水平区间等级确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种行人过街服务水平区间等级确定方法及系统，所述方法应用于低等级公路镇村段，包括：获取多个低等级公路上的各过街行人能够接受等待时间；根据各过街行人能够接受等待时间确定行人能够忍耐过街延误极限值；获取多个低等级公路上各行人过街时间和等待时间；根据各行人过街时间和等待时间确定各行人过街实际延误时间；采用聚类方法对各行人过街实际延误时间进行聚类分析，获得K个聚类中心值；结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据行人能够忍耐过街延误极限值及K个聚类中心值确定行人过街服务水平区间等级。本发明专利技术提高了确定定低等级公路镇村段行人过街服务水平区间等级的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种行人过街服务水平区间等级确定方法及系统
本专利技术涉及交通技术，尤其涉及一种行人过街服务水平区间等级确定方法及系统。
技术介绍
近年来镇村经济的快速发展、人口的急剧增长，包括摩托车、低速汽车和自行车数量的猛增，增加了低等级公路镇村段的交通安全压力，及其容易造成交通管理混乱的现象。在美国《道路通行能力手册》(HighwayCapacityManual2010，以下简称HCM2010)中，主要通过行人速度、延误来制定行人过街服务水平区间等级，以便于后续根据行人过街服务水平区间等级确定公路行人过街服务水平，为后期建设公路提供依据。但上述确定行人过街服务水平区间等级的方法并不适用低等级(3级以下)公路镇村段行人过街服务水平区间等级，因为速度较容易观测和感知，在低等级公路镇村段行人流量不同于城市道路，一般呈现较为分散的状态，行人速度差异并不明显。此外，由于延误的计算主要基于概率论的层面，虽然可以在一定程度上描述行人过街的特性，但未考虑过街行人能够接受等待时间。因此，基于上述问题，如何确定基于低等级公路镇村段行人过街服务水平区间等级成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种行人过街服务水平区间等级确定方法及系统，本专利技术考虑过街行人能够接受等待时间，根据过街行人能够接受等待时间来确定低等级公路镇村段行人过街服务水平区间等级。技术方案：本专利技术所述的行人过街服务水平区间等级确定方法应用于低等级公路镇村段，包括：(1)获取多个低等级公路上的各过街行人能够接受等待时间；(2)根据各过街行人能够接受等待时间确定行人能够忍耐过街延误极限值；(3)获取多个低等级公路上各行人过街时间和等待时间；(4)根据各行人过街时间和等待时间确定各行人过街实际延误时间；(5)采用聚类方法对各行人过街实际延误时间进行聚类分析，获得K个聚类中心值；(6)结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据行人能够忍耐过街延误极限值及K个聚类中心值确定行人过街服务水平区间等级。进一步的，步骤(2)具体包括：(2.1)根据各过街行人的能够接受等待时间确定能够接受等待时间数据分布图；(2.2)根据所述能够接受等待时间数据分布图确定各区间占比；(2.3)选择占比最大的区间对应的极限值作为行人能够忍耐过街延误极限值。进一步的，步骤(5)具体包括：(5.1)采用聚类方法，根据各行人过街实际延误时间确定多个聚类平均质心距离的加权平均值；(5.2)从多个聚类平均质心距离的加权平均值中选取K个聚类平均质心距离的加权平均值作为聚类指标；(5.3)以聚类数目为横轴，聚类指标为纵轴，通过改变聚类数目绘制聚类指标-聚类数目图；(5.4)根据聚类指标-聚类数目图选出下降趋势最快的聚类指标所对应的聚类数目作为最终聚类数目；(5.5)根据最终聚类数目确定K个过街延误聚类中心值；(5.6)根据K个过街延误聚类中心值进行方差分析，确定显著性值；(5.7)判断显著性值是否小于设定值；如果显著性值小于设定值，则输出K个过街延误聚类中心值；如果显著性值大于等于设定值，则执行步骤从多个聚类平均质心距离的加权平均值中选取K个聚类平均质心距离的加权平均值作为聚类指标。进一步的，步骤(6)具体包括：结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据输出的K个过街延误聚类中心值及行人能够忍耐过街延误极限值将过街延误时间分为K+1个行人过街服务水平区间等级。进一步的，所述聚类方法为分层聚类法、快速聚类法、有序样品聚类法和模糊聚类法中任一种。本专利技术所述的行人过街服务水平区间等级确定系统应用于低等级公路镇村段，包括：第一获取模块，用于获取多个低等级公路上的各过街行人能够接受等待时间；行人能够忍耐过街延误极限值确定模块，用于根据各过街行人能够接受等待时间确定行人能够忍耐过街延误极限值；第二获取模块，用于获取多个低等级公路上各行人过街时间和等待时间；过街实际延误时间确定模块，用于根据各行人过街时间和等待时间确定各行人过街实际延误时间；聚类中心值确定模块，用于采用聚类方法对各行人过街实际延误时间进行聚类分析，获得K个聚类中心值；过街服务水平区间等级确定模块，用于结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据行人能够忍耐过街延误极限值及K个聚类中心值确定行人过街服务水平区间等级。进一步的，所述行人能够忍耐过街延误极限值确定模块，具体包括：数据分布图确定单元，用于根据各过街行人的能够接受等待时间确定能够接受等待时间数据分布图；各区间占比确定单元，用于根据能够接受等待时间数据分布图确定各区间占比；行人能够忍耐过街延误极限值确定单元，用于选择占比最大的区间对应的极限值作为行人能够忍耐过街延误极限值。进一步的，所述聚类中心值确定模块，具体包括：加权平均值确定单元，用于采用聚类方法，根据各行人过街实际延误时间确定多个聚类平均质心距离的加权平均值；聚类指标确定单元，用于从多个聚类平均质心距离的加权平均值中选取K个聚类平均质心距离的加权平均值作为聚类指标；绘制单元，用于以聚类数目为横轴，聚类指标为纵轴，通过改变聚类数目绘制聚类指标-聚类数目图；最终聚类数目确定单元，用于根据聚类指标-聚类数目图选出下降趋势最快的聚类指标所对应的聚类数目作为最终聚类数目；过街延误聚类中心值确定单元，用于根据最终聚类数目确定K个过街延误聚类中心值；显著性值确定单元，用于根据K个过街延误聚类中心值进行方差分析，确定显著性值；判断单元，用于判断显著性值是否小于设定值；如果显著性值小于设定值，则输出K个过街延误聚类中心值；如果显著性值大于等于设定值，则执行步骤从多个聚类平均质心距离的加权平均值中选取K个聚类平均质心距离的加权平均值作为聚类指标。进一步的，所述过街服务水平区间等级确定模块，具体包括：划分单元，用于结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据输出的K个过街延误聚类中心值及行人能够忍耐过街延误极限值将过街延误时间分为K+1个行人过街服务水平区间等级。进一步的，所述聚类方法为分层聚类法、快速聚类法、有序样品聚类法和模糊聚类法中任一种。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：本专利技术在低等级公路镇村段行人过街服务水平区间等级分析中，借鉴参考HCM2010的分析方式，综合考虑行人能够忍耐过街延误极限值和行人过街实际延误时间两个指标来共同确定低等级公路镇村段行人过街服务水平区间等级，提高了确定定低等级公路镇村段行人过街服务水平区间等级的准确性。附图说明图1为本专利技术提供的行人过街服务水平区间等级确定方法的一个实施例的流程图；图2为本专利技术提供的行人过街服务水平区间等级确定系统的一个实施例的结构图；图3为本专利技术实施例聚类指标变化图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供了一种行人过街服务水平区间等级确定方法，应用于低等级公路镇村段，如图1所示，所述方法包括：步骤10：获取多个低等级公路上的各过街行人能够接受等待时间。具体通过采用问卷调查和采访的形式获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行人过街服务水平区间等级确定方法，其特征在于，所述方法应用于低等级公路镇村段，具体包括：(1)获取多个低等级公路上的各过街行人能够接受等待时间；(2)根据各过街行人能够接受等待时间确定行人能够忍耐过街延误极限值；(3)获取多个低等级公路上各行人过街时间和等待时间；(4)根据各行人过街时间和等待时间确定各行人过街实际延误时间；(5)采用聚类方法对各行人过街实际延误时间进行聚类分析，获得K个聚类中心值；(6)结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据行人能够忍耐过街延误极限值及K个聚类中心值确定行人过街服务水平区间等级。

【技术特征摘要】
1.一种行人过街服务水平区间等级确定方法，其特征在于，所述方法应用于低等级公路镇村段，具体包括：(1)获取多个低等级公路上的各过街行人能够接受等待时间；(2)根据各过街行人能够接受等待时间确定行人能够忍耐过街延误极限值；(3)获取多个低等级公路上各行人过街时间和等待时间；(4)根据各行人过街时间和等待时间确定各行人过街实际延误时间；(5)采用聚类方法对各行人过街实际延误时间进行聚类分析，获得K个聚类中心值；(6)结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据行人能够忍耐过街延误极限值及K个聚类中心值确定行人过街服务水平区间等级。2.根据权利要求1所述的行人过街服务水平区间等级确定方法，其特征在于：步骤(2)具体包括：(2.1)根据各过街行人的能够接受等待时间确定能够接受等待时间数据分布图；(2.2)根据所述能够接受等待时间数据分布图确定各区间占比；(2.3)选择占比最大的区间对应的极限值作为行人能够忍耐过街延误极限值。3.根据权利要求1所述的行人过街服务水平区间等级确定方法，其特征在于：步骤(5)具体包括：(5.1)采用聚类方法，根据各行人过街实际延误时间确定多个聚类平均质心距离的加权平均值；(5.2)从多个聚类平均质心距离的加权平均值中选取K个聚类平均质心距离的加权平均值作为聚类指标；(5.3)以聚类数目为横轴，聚类指标为纵轴，通过改变聚类数目绘制聚类指标-聚类数目图；(5.4)根据聚类指标-聚类数目图选出下降趋势最快的聚类指标所对应的聚类数目作为最终聚类数目；(5.5)根据最终聚类数目确定K个过街延误聚类中心值；(5.6)根据K个过街延误聚类中心值进行方差分析，确定显著性值；(5.7)判断显著性值是否小于设定值；如果显著性值小于设定值，则输出K个过街延误聚类中心值；如果显著性值大于等于设定值，则执行步骤从多个聚类平均质心距离的加权平均值中选取K个聚类平均质心距离的加权平均值作为聚类指标。4.根据权利要求1所述的行人过街服务水平区间等级确定方法，其特征在于：步骤(6)具体包括：结合HCM2010中对过街服务水平的界定，根据输出的K个过街延误聚类中心值及行人能够忍耐过街延误极限值将过街延误时间分为K+1个行人过街服务水平区间等级。5.根据权利要求3所述的行人过街服务水平区间等级确定方法，其特征在于：所述聚类方法为分层聚类法、快速聚类法、有序样品聚类法和模糊聚类法中任一种。6.一种行人过街服务水平区间等级确定系统，其特征在于，所述系统应用于低等级公路镇村段，具体包括：第一获取模块，用于获取多个低等级公路上的各过街行人能够接受等待时间；行人能够忍耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建，宋嘉骐，程泽阳，张引，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32