1.顾及城市道路交通网络特征的交通运行指数建立方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤S1:根据城市交通影响因素定义相关要素的属性结构,使用点、线构建包含车流方向的城市道路网络模型;
步骤S2:计算影响城市交通的影响因子,将影响因子计算结果存入城市道路网络模型相应字段中;所述影响因子包括里程长度li、自由流速度Vf、平均行程速度Vi、路段交通热点程度值hi和城市道路网络结构特征值ωi;
步骤S3:根据自由流速度Vf、平均行程速度Vi、交通热点程度值hi和城市道路网络结构特征值ωi,计算出该路段的交通状态值Ri;
步骤S4:以当前的路段里程长度li和通行权重μi,计算出加权因子ai;
步骤S5:根据通行权重μi、所求区域内各等级道路的里程长度Li和所求区域面积A计算出该区域密度水平系数sj;
步骤S6:根据计算出的路段的交通状态值Ri、加权因子ai和区域密度水平系数sj,计算得出该区域的交通运行指数值TSIj;
步骤S7:根据计算得到交通运行指数值TSIj,参看交通运行等级表,得出交通运行状态的等级;
所述步骤S2包括如下步骤:
步骤B1:计算每个路段的里程长度li,存入城市道路网络的length字段中,根据每个路段的类型,赋予对应的通行权重值μi;
步骤B2:根据线性内插值法计算每个路段的平均行程速度Vi和自由流速度Vf,且分别存入城市道路网络模型的Tspeed和Fspeed字段中;
步骤B3:利用数据挖掘技术挖掘城市交通热点区域,得到热度分级图,将交通热度分级图与路网进行叠加分析,获取交通热点程度值hi,并存入城市道路网络模型的heat字段;
步骤B4:根据空间句法模型分析变量的连接值、控制值、深度值和集成度值,计算当前路段尾节点的平均深度值MDi和全局平均深度值MLD,以平均深度值MDi和全局平均深度值MLD的比值计算出交通节点通达率ki,存入城市道路网络字段access中;
步骤B5:根据城市道路网络模型,得到当前路段尾节点出发的方向数ri和经过首节点汇入路段的方向数fi,两者的比值作为路段的连通率ci,将连通率ci存入城市道路网络模型的字段connect中;
步骤B6:根据交通节点通达率ki和路段的连通率ci计算得到城市道路网络结构特征值ωi;
所述步骤S6的区域的交通运行指数值TSIj的计算公式为:式中,TSIj为区域j的交通运行指数值,ai为加权因子,Ri是单个路段的交通状态值,sj为区域j的密度水平;
所述步骤B2中平均行程速度Vi的计算公式为:
式中,Vi为路段i的平均行程速度,L为路段i的长度,Ti为经过路段i的时间;
所述步骤B4的平均深度值MDi、全局平均深度值MLD和交通节点通达率ki的计算公式为:式中,MDi为第i个节点的平均深度值,dij为节点i到节点j的最短距离,n为路网节点个数,MLD为全局平均深度值,kj为通达率;
所述步骤B5的连通率计算公式为:
式中,ri是尾节点出发方向数,fi是经首节点汇入路段的方向数,ci为路段i的连通率;
所述步骤B6的结构特征值ωi计算公式为:
式中,ωi是结构特征值,ki为通达率,ci为连通率。
2.根据权利要求1所述的顾及城市道路交通网络特征的交通运行指数建立方法,其特征在于,所述步骤S3的单个路段的交通状态值Ri的计算公式为:式中,Ri是单个路段的交通状态值,Vi是路段的平均行程速度,Vf是路段的自由流速度,hi是交通热点程度值,ωi是结构特征值,α、β和γ为模型参数,且α+β+γ=1。
3.根据权利要求1所述的顾及城市道路交通网络特征的交通运行指数建立方法,其特征在于,所述步骤S4的加权因子ai的计算公式为:ai=li×μi
步骤S5的区域密度水平系数sj的计算公式为:
sj=∑(μi×δi)
式中,li为路段i的里程长度,μi为路段i的通行权重,δi为各等级路网密度,Li为所求区域内各等级道路里程长度,A为所求区域面积,sj为区域j的密度系数。
4.根据权利要求1至3任意一项 所述的顾及城市道路交通网络特征的交通运行指数建立方法,其特征在于,所述通行权重μi包括快速路权重μ1为0.4、主干路权重μ2为0.3、次干路权重μ3为0.2、支干路权重μ4为0.1。