基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法及系统，属于城市交通分析技术领域，该方法包括：确定所评估城市的可接受交通拥堵度，并采用时空耗散法评估路网的承载力；构建路网能承载的居民最大机动化出行需求模型；计算得到路网最大饱和度，并基于路网最大饱和度评估合理拥堵度下城市汽车保有量承载力；根据评估结果，对城市交通进行分析。本发明专利技术将公共交通服务水平和汽车上路率考虑在内，能够更为客观科学地反映城市交通的本质是满足居民的机动化出行需求，从而提高城市承载力，同时基于城市汽车保有量承载力提出了三种不同阶段的城市交通发展方向，为未来交通发展规划和城市拥堵政策的制定提供参考依据。发展规划和城市拥堵政策的制定提供参考依据。发展规划和城市拥堵政策的制定提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】
基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法及系统


[0001]本专利技术属于城市交通分析
，尤其涉及一种基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法及系统。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，居民的机动化出行需求不断增加，汽车的数量逐年增长，同时由于公共交通的容纳限度或服务的不完善，使得高峰时期汽车上路率较大，超过了路网的承载能力，城市拥堵不断加剧。居民的机动化出行需求是路网承载能力评估的基础，现行的路网规模、公共交通系统以及未来的交通规划都应以满足居民的机动化出行需求为根本目标；同时城市汽车保有量承载力受城市公共交通的服务水平、小汽车的出行比例影响，能够更为客观科学地反映城市交通状况，便于政府相关部门制定交通发展政策，缓解交通拥堵问题。因此，从居民机动化出行需求出发，综合考虑公交服务水平和汽车上路情况，评估城市汽车保有量承载力，并据此分析城市交通现状和下一步的发展方向是极为重要的。由于城市交通拥堵问题的不断加剧，根据路网承载能力来分析城市交通的方法也有了一定程度的研究成果，但现有研究仍存在以下不足：
[0003]1.现有分析方法是以路网承载力为基础，比较路网承载力与汽车保有量的大小关系，该分析方法忽略了路网所承载的是单位时间内在途小汽车的量，对于没有上路的汽车，并不在路网承载范围内，因此这种分析方法往往高估了路网的负载情况，难以客观反映路网承载力与城市汽车保有量的关系；
[0004]2.现有研究忽略了城市交通的本质是满足居民的机动化出行需求，且分析方法尚未考虑公共交通服务水平对于满足居民机动化出行需求和路网承载力的影响，容易导致研究结果的片面性；
[0005]3.现有方法在建模、计算和数据搜集上都较为复杂，难以推广应用到实际的城市路网评估和城市交通分析工作中，且路网承载力评估和城市交通分析方法大多局限在局部地区，通常为微观分析，对于全市域交通的宏观分析研究还较为薄弱。
[0006]因此，在考虑居民机动化出行需求、公共交通服务水平和汽车上路率的情况下，评估城市汽车保有量承载力，并基于此分析城市交通的负载情况和下一步的发展方向的城市交通分析方法，对于城市路网规划、交通管控、公交系统发展等工作都具有一定的参考作用。该分析方法在建模、计算和数据搜集上都较为简洁易行，考虑了实际评估中数据搜集的难易程度，对于评估城市交通的供需关系，推动制定城市交通的相关政策具有极大的参考和促进作用。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法及系统，以解决上述问题。
[0008]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]本方案提供一种基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法，包括以下步骤：
[0010]S1、确定所评估城市的可接受交通拥堵度，并采用时空耗散法评估路网的承载力；
[0011]S2、根据路网承载力，构建路网能承载的居民最大机动化出行需求模型；
[0012]S3、根据居民最大机动化出行需求模型，计算得到路网最大饱和度，并基于路网最大饱和度评估合理拥堵度下城市汽车保有量承载力；
[0013]S4、根据评估结果，对城市交通进行分析。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术构建了一种基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法及系统，将公共交通服务水平和汽车上路率考虑在内，能够更为客观科学地反映城市交通的本质是满足居民的机动化出行需求，而提高城市承载力，缓解城市拥堵的关键点是提高公交分担率，降低汽车上路率，该方法能够提高交通分析和规划的客观合理性，使得评估结果更加真实可靠，同时基于城市汽车保有量承载力提出了三种不同阶段的城市交通发展方向，便于城市评估自身的交通基础设施的供需状态、公共交通服务水平与小汽车情况，为未来交通发展规划和城市拥堵政策的制定提供参考依据。
[0015]进一步地，所述步骤S1包括以下步骤：
[0016]S101、通过交通状态分类表，确定所评估城市的可接受交通拥堵度及其对应的平均行驶速度；
[0017]S102、根据平均行驶速度分别计算得到路网有效行驶时间和最短车头间距；
[0018]S103、根据路网有效行驶时间和最短车头间距，利用时空消耗法构建路网承载力模型，评估路网承载力。
[0019]上述进一步方案的有益效果是：每个城市的交通拥堵情况和程度不同，不宜选用同一拥堵程度和行程速度进行评估，而是根据每个城市的具体情况，在拥堵度与行程速度的关系表中找到符合所评估城市实际情况的值进行分析，其针对性和精确度相对更高也更为科学合理。
[0020]再进一步地，所述最短车头间距的表达式如下：
[0021][0022]其中，h
s
表示最短车头间距，L
安
表示停车时的车辆安全车间距，L
车
表示车身长度，V
m
表示可接受的拥堵速度，t
反
表示反应时间，表示轮胎与地面间的附着系数。
[0023]上述进一步方案的有益效果是：根据所评估城市的交通实际情况，选取了可接受的拥堵速度后，代入上式的交通工程学最短车头间距公式中，可求得所评估城市所对应的最短车头间距。该步骤可使得每个城市能根据其所能接受的拥堵速度不同而得到不同的最短车头间距，让分析更具有针对性、精确性和客观性。
[0024]再进一步地，所述路网承载力的表达式如下：
[0025][0026]其中，C表示路网承载力，S
总
表示路网总时空资源，s表示汽车时空资源，L表示城市路网车道长度，η表示车道修正系数，T表示路网有效行驶时间，t表示高峰时车辆出行一次
的平均出行时间。
[0027]上述进一步方案的有益效果是：首先，采用二维时空消耗模型来评估路网承载力的优点在于模型简洁易行，将路网的长度和宽度都考虑在内，能够有效评估路网整体对车辆的最大容纳程度；其次，用考虑不同城市可接受拥堵速度的最短车头间距来评估路网承载力，能够根据不同城市的交通拥堵情况，评估得到有针对性的城市路网承载力。
[0028]再进一步地，步骤S2所述居民最大机动化出行需求模型的表达式如下：
[0029][0030]其中，q
max
表示路网能满足的最大机动出行需求，Q
v
表示高峰时小汽车上路数量，PC
v
表示一辆小汽车的平均载客量，r
b
表示公共交通分担率，α表示当量系数，Q
b
表示公交车高峰时的发车辆数。
[0031]上述进一步方案的有益效果是：居民最大机动化出行需求模型中考虑了公共交通分担率、公交车发车数量，利于分析在路网承载力不变(即，不新建交通基础设施)的情况下，公共交通服务水平对于居民最大机动化出行需求的影响；同时居民最大机动化出行需求是下面步骤3计算路网饱和度和城市汽车保有量承载力的因素，由此能够进一步分析公共交通服务水平对于城市汽车保有量承载力的影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定所评估城市的可接受交通拥堵度，并采用时空耗散法评估路网的承载力；S2、根据路网承载力，构建路网能承载的居民最大机动化出行需求模型；S3、根据居民最大机动化出行需求模型，计算得到路网最大饱和度，并基于路网最大饱和度评估合理拥堵度下城市汽车保有量承载力；S4、根据评估结果，对城市交通进行分析。2.根据权利要求1所述的基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S101、通过交通状态分类表，确定所评估城市的可接受交通拥堵度及其对应的平均行驶速度；S102、根据平均行驶速度分别计算得到路网有效行驶时间和最短车头间距；S103、根据路网有效行驶时间和最短车头间距，利用时空消耗法构建路网承载力模型，评估路网承载力。3.根据权利要求2所述的基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法，其特征在于，所述最短车头间距的表达式如下：其中，h
s
表示最短车头间距，L
安
表示停车时的车辆安全车间距，L
车
表示车身长度，V
m
表示可接受的拥堵速度，t
反
表示反应时间，表示轮胎与地面间的附着系数。4.根据权利要求3所述的基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法，其特征在于，所述路网承载力的表达式如下：其中，C表示路网承载力，S
总
表示路网总时空资源，s表示汽车时空资源，L表示城市路网车道长度，η表示车道修正系数，T表示路网有效行驶时间，t表示高峰时车辆出行一次的平均出行时间。5.根据权利要求4所述的基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法，其特征在于，所述居民最大机动化出行需求模型的表达式如下：其中，q
max
表示路网能满足的最大机动出行需求，Q
v
表示高峰时在途小汽车数量，PC
v
表示一辆小汽车的平均载客量，r
b
表示公共交通分担率，α表示当量系数，Q
b
表示公交车高峰时的发车辆数。6.根据权利要求5所述的基于城市汽车保有量承载力的城市交通分析方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：S301、根据居民最大机动化出行需求模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴贞瑶，
申请(专利权)人：贵州交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：