一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法技术

本发明专利技术提供一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法，包括：S1、构建模型道路；S2、形成公路货运需求的用地体系；S3、构建货运交通小区；S4、构建公路货运初始产生量和吸引量；S5、获得货运交通小区的重载货车OD出行矩阵，求得货运交通小区的初始OD矩阵；S6、根据交通流量数据设置模型道路上的货车交通流量；S7、以重载货车的GPS出行路径为基础，不断优化重载货车OD出行矩阵，获得模型道路的公路货运交通模型。本发明专利技术是一种应用范围广、效率高、更加精准的公路货运交通模型构建方法。精准的公路货运交通模型构建方法。精准的公路货运交通模型构建方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法


[0001]本专利技术涉及虚拟仿真领域，尤其涉及一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法。

技术介绍

[0002]城市货运交通作为城市经济、社会赖以生存和发展的基本条件之一，是城市交通的一部分，更是城市物流的重要组成部分。随着近年来电子商务的飞速发展和企业满足物流管理中减少库存、提高服务水平的需要，城市货运正在呈现出多物种、多批次、少批量的JIT配送、家庭配送、直接配送的发展趋势，这种趋势将使得城市道路货运车辆大幅增加，致使城市交通拥挤和环境污染加剧。城市交通拥挤程度的日益加深又将促使城市物流配送成本的增加、配送准确性及物流服务水平的降低。这将使得城市交通与物流陷入无限的恶循环当中间。因此，制定科学、合理的货运交通规划已成为现代物流发展环境下解决城市货运交通问题迫在眉睫的举措。
[0003]货运交通模型是辅助货运交通规划的重要手段。对于货运交通来说，其产生的机理与客运交通存在明显差异，货运交通较客运交通的产生有很明显的供需背景。单纯的将货运交通与客运交通合并在一起进行预测，不仅不能反映城市货运交通需求与货物需求之间的相互关系，也会忽略空车出行与货物运输需求之间的相互关系。因此，有必要针对公路货运的交通特征，建立对应的公路货运交通模型。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是：提供一种应用范围广、效率高、更加精准的公路货运交通模型构建方法。
[0005]一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法，具体步骤包括：S1、构建交通模型中的模型道路，包括高速公路、城市道路，其中所述城市道路包括快速路、主次干道；S2、根据用地属性数据，形成公路货运需求的用地体系；S3、基于互联网POI数据、用地属性数据、道路网络数据构建货运交通小区；S4、根据各个货运交通小区的货运产生需求的用地性质构建货运交通小区的公路货运初始产生量和初始吸引量；S5、基于重载货车的GPS原始数据，获得货运交通小区的重载货车OD出行矩阵，以货运交通小区的公路货运初始产生量和初始吸引量构建多元方程式，求得货运交通小区的初始OD矩阵；S6、根据交通流量数据设置模型道路上的货车交通流量，所述交通流量数据包括高速公路出口数据、门架数据和卡口数据；S7、以重载货车的GPS出行路径为基础，采用多路径OD反推，不断优化货车OD出行矩阵，直到交通模型中的观测点流量与实际流量误差在可接受范围，获得模型道路的公路货运交通模型。
[0006]优选地，所述步骤S2中，产生公路货运需求的主要用地包括工业用地、物流仓储用地和生活用地，其中工业用地包括一类工业用地、二类工业用地和三类工业用地，物流仓储用地包括一类物流仓储用地、二类物流仓储用地和三类物流仓储用地，生活用地包括批发
市场用地、商业用地、公共管理与公共服务设施用地。
[0007]优选地，所述步骤S3中，互联网POI数据包括物流园、批发市场、快递物流、货运站和工业园区的基础数据，用地属性数据包括工业用地、物流仓储用地、批发市场用地属性数据，依据交通干道、河流、山体划分货运交通小区。
[0008]优选地，所述步骤S4中，货运交通小区i的公路货运初始产生量为：；式中，表示货运交通小区i的公路货运初始产生量，、分别表示货运交通小区i中一类工业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中二类工业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中三类工业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中一类物流仓储用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中二类物流仓储用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中三类物流仓储用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中商业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中批发市场用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中公共管理与公共服务设施用地的初始产生率和其面积。
[0009]货运交通小区i的公路货运初始吸引量为：；式中，表示货运交通小区i的初始吸引量，表示货运交通小区i中一类工业用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中二类工业用地的初始吸引率，分别表示货运交通小区i中三类工业用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中一类物流仓储用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中二类物流仓储用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中三类物流仓储用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中商业用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中批发市场用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中公共管理与公共服务设施用地的初始吸引率。
[0010]优选地，所述步骤S5中，重载货车的GPS原始数据包含：车辆ID、牌照颜色、时间、经度、纬度、车载终端速度、车辆状态。
[0011]根据上述GPS原始数据统计重载货车的O点和D点，并将OD点落到货运交通小区上，得到重载货车的OD出行矩阵表HPA，设货运交通小区的初始OD矩阵表为BPA，则：；；式中，k为矩阵表BPA的行序号，j为矩阵表BPA的列序号，n表示货车交通小区的数量，、为重载货车矩阵单元转换为初始矩阵单元的系数,、为重载货车的OD出行矩阵表HPA中的各个矩阵单元，、为初始矩阵表BPA中的各个矩阵单元。上式中，、、、均为已知数，通过上述公式构建多个方程式，进而求得系数、，进一步求得初始矩阵表BPA中各个单元；。
[0012]优选地，所述步骤S6中，所述高速公路出口数据包括：时间、进/出收费站id、进/出
收费站名称、进/出收费站所处城市、进/出收费站所处区镇、1
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2轴客车流量、3
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4轴客车流量、1
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2轴货车流量、3
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4轴货车流量、5
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6轴货车流量。将上述出口数据转换为标准车型。计算高速公路出口e的货车标准车型流量为：；式中，为货车标准车型流量，为1
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2轴的货车流量，为3
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4轴的货车流量，为5
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6轴的货车流量。
[0013]同时，由以上出口数据计算得到不同高速公路出口e的轻型、中型和重型的货车比例：；；；式中，表示高速公路出口e的轻型货车比例，表示高速公路出口e的中型货车比例，表示高速公路出口e的重型货车比例。所述门架数据包括门架编号、时间、客车流量、货车流量，将货车流量转化为标准车型流量。
[0014]计算高速公路门架的货车标准车型流量如下：；式中，、分别为高速公路门架最相近的高速路出口e的轻型、中型和重型货车比例，为门架g货车标准车型流量，为门架g的货车流量。所述卡口数据包括流水号、卡口编号、经过时间、号牌号码、号牌颜色以及车辆类型。同时，将卡口c的数据折算为标准车辆，折算方法如下：；式中，为卡口c的货车标准车流量，为重型货车流量，为中型货车流量，为轻型货车流量，为微型货车流量。根据所述高速公路出口数据、门架数据和卡口数据，分别在交通模型中设置这些点位对应位置的交通流量，成为OD流量反推的基础。
[0015]优选地，所述步骤S7中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法，其特征在于，具体步骤包括：S1、构建交通模型中的模型道路，包括高速公路、城市道路，其中所述城市道路包括快速路、主次干道；S2、根据用地属性数据，形成公路货运需求的用地体系；S3、基于互联网POI数据、用地属性数据、道路网络数据构建货运交通小区；S4、根据各个货运交通小区的货运产生需求的用地性质构建货运交通小区的公路货运初始产生量和初始吸引量；S5、基于重载货车的GPS原始数据，获得货运交通小区的重载货车OD出行矩阵，以货运交通小区的公路货运初始产生量和初始吸引量构建多元方程式，求得货运交通小区的初始OD矩阵；S6、根据交通流量数据设置模型道路上的货车交通流量，所述交通流量数据包括高速公路出口数据、门架数据和卡口数据；S7、以重载货车的GPS出行路径为基础，采用多路径OD反推，不断优化货车OD出行矩阵，直到交通模型中的观测点流量与实际流量误差在可接受范围，获得模型道路的公路货运交通模型。2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法，其特征在于，所述步骤S2中，产生公路货运需求的主要用地包括工业用地、物流仓储用地和生活用地，其中工业用地包括一类工业用地、二类工业用地和三类工业用地，物流仓储用地包括一类物流仓储用地、二类物流仓储用地和三类物流仓储用地，生活用地包括批发市场用地、商业用地、公共管理与公共服务设施用地。3.根据权利要求1
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2任一项所述的一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法，其特征在于，所述步骤S3中，互联网POI数据包括物流园、批发市场、快递物流、货运站和工业园区的基础数据，用地属性数据包括工业用地、物流仓储用地、批发市场用地属性数据，依据交通干道、河流、山体划分货运交通小区。4.根据权利要求3所述的一种基于多源数据的公路货运交通模型构建方法，其特征在于，所述步骤S4中， 货运交通小区i的公路货运初始产生量为：；式中，表示货运交通小区i的公路货运初始产生量，、分别表示货运交通小区i中一类工业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中二类工业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中三类工业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中一类物流仓储用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中二类物流仓储用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中三类物流仓储用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中商业用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中批发市场用地的初始产生率和其面积，、分别表示货运交通小区i中公共管理与公共服务设施用地的初始产生率和其面积；货运交通小区i的公路货运初始吸引量为：
；式中，表示货运交通小区i的初始吸引量，表示货运交通小区i中一类工业用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中二类工业用地的初始吸引率，分别表示货运交通小区i中三类工业用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中一类物流仓储用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中二类物流仓储用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中三类物流仓储用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中商业用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中批发市场用地的初始吸引率，表示货运交通小区i中公共管理与公共服务设施用地的初始吸引率。5.根据权利要求4所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑淑鉴，景国胜，周沛，韦栋，蒋塬锐，胡少鹏，熊文华，罗芷晴，
申请(专利权)人：广州市交通规划研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：