基于北斗導(dǎo)航對(duì)小區(qū)可開放區(qū)域的識(shí)別

張鏵鑌

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展人類的進(jìn)步，交通問題成為了首要問題，原有的疏導(dǎo)方式已經(jīng)無法解決城市的交通重壓，但我國(guó)日趨成熟的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)，為交通擁堵，道路改善提供了有力的技術(shù)支持，本文從交通微循環(huán)的特性分析、交通需求預(yù)測(cè)、交通微循環(huán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系三方面闡述了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在小區(qū)開放對(duì)交通的緩解。

關(guān)鍵詞：北斗導(dǎo)航；微循環(huán)；評(píng)價(jià)指標(biāo)；小區(qū)開放

一、需求分析

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)各省市的交通問題嚴(yán)重，交通運(yùn)輸量出現(xiàn)超前增長(zhǎng)，道路容量不足，汽車量增長(zhǎng)快，城市交通及循環(huán)結(jié)構(gòu)不合理，交通管理水平低下，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需要。對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展構(gòu)成威脅。現(xiàn)階段普遍采用的快速路、主干道、次干道、支路有等級(jí)的路網(wǎng)規(guī)劃及其重干路輕支路、重形象輕實(shí)效的工作方法。不能滿足市民的交通需求，同時(shí)城市的發(fā)展也不能無限的提供道路資源。因此，需要充分挖掘小街巷、住宅區(qū)、大面積廠區(qū)、單位等的內(nèi)部道路，由專用轉(zhuǎn)化為社會(huì)公用，以最小的代價(jià)開拓這些內(nèi)部道路，以提高交通效率。但小區(qū)開放區(qū)域的識(shí)別需要大量精確的實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)來取最優(yōu)開放路段。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)量精度可達(dá)到20m以內(nèi)，可以提供及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的時(shí)時(shí)交通信息，通行依據(jù)。加上GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步完善，在此基礎(chǔ)上搭建平臺(tái)就可以自由、快速的供應(yīng)小區(qū)開放區(qū)域識(shí)別所需要的大量精確實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。因此，本文依據(jù)交通微循環(huán)的特性分析和交通微循環(huán)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合北斗導(dǎo)航系統(tǒng)提出了一種有效的路況識(shí)別算法。

二、算法系統(tǒng)說明

（一）路況識(shí)別

（1）計(jì)算ij路段的交通量來判斷小區(qū)周邊道路是否擁堵：

Qij=Qj·Wij∑Wij

（2）以小區(qū)周圍交叉口可接受服務(wù)水平判斷是否擁堵：

小區(qū)交通微循環(huán)關(guān)鍵線路運(yùn)行質(zhì)量主要以路段及交叉口的可接受服務(wù)水平作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)文獻(xiàn)[1]、[2]。

A級(jí)，飽和度≤0.40暢行，基本無延誤；B級(jí)，飽和度0.40～0.60穩(wěn)定，有少量的延誤；C級(jí)，飽和度0.60～0.75穩(wěn)定，有一定的延誤；D級(jí)，飽和度0.75～0.90接近不穩(wěn)定，有較大延誤；E級(jí)，飽和度0.90～1.00不穩(wěn)定，交通擁擠；F級(jí)，飽和度≥1.00，強(qiáng)制車流，嚴(yán)重阻

（二）交通壓力的緩解能力

將周邊主要道路只有一條時(shí)的情況采取可變輸入率排隊(duì)模型進(jìn)行處理。具有可變輸入率的排隊(duì)模型是排隊(duì)論M/M/1的一個(gè)重要內(nèi)容。司機(jī)在駛?cè)肭胺降缆窌r(shí)，發(fā)現(xiàn)車流擁堵或停滯時(shí)猶豫，即要確定是否加入隊(duì)列等候狀態(tài)。司機(jī)進(jìn)入該系統(tǒng)的概率隨當(dāng)時(shí)的車流量而發(fā)生變化。令αk表示當(dāng)系統(tǒng)車輛數(shù)為k時(shí)，新來的車輛加入隊(duì)列的概率，顯然又因?yàn)樵谙到y(tǒng)中車流量C=ρ-1-ρ-。車輛的平均速度v-。機(jī)動(dòng)車輛標(biāo)準(zhǔn)車身的平均長(zhǎng)度5米，最小安全車距為50米。據(jù)北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)得到一條確定道路的車流量，計(jì)算出平均車流量、車速，再根據(jù)車流量C與道路平均服務(wù)強(qiáng)度ρ-的相關(guān)公式，求出這條路在小區(qū)開放前的平均服務(wù)強(qiáng)度；計(jì)算小區(qū)開放后的道路指標(biāo)時(shí)，對(duì)于β，假定為1。車輛使出率μ與車流量的倒數(shù)有關(guān)，城區(qū)和郊區(qū)的μ與車流量的倒數(shù)有關(guān)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析車輛駛?cè)肼剩瑸?.5。算出小區(qū)開放后的ρ-。確定開放后對(duì)交通壓力的緩解程度。

（三）小區(qū)安全

衡量小區(qū)是否開放的重要指標(biāo)，遵守科學(xué)性、客觀性、可靠性、可比性、可行性等原則。提出適應(yīng)一定范圍的評(píng)價(jià)方法。

四項(xiàng)指數(shù)法：交通事故發(fā)生次數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)和直接經(jīng)濟(jì)損失

事故率法：簡(jiǎn)單事故率和綜合事故率

時(shí)間序列分析法：隨時(shí)間變化得事故率，與所獲的年份和時(shí)間有關(guān)

模型法：建立事故與各種主要因素間的定量關(guān)系模型

系統(tǒng)分析法：分為層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法

再此以事故率法來衡量小區(qū)開放對(duì)小區(qū)的安全性評(píng)價(jià)，有較強(qiáng)的可比性。在道路安全評(píng)價(jià)中以交通事故評(píng)價(jià)小區(qū)安全模型：

E（Uj）=αNpjLj

道路安全綜合評(píng)價(jià)是對(duì)整條道路的整體評(píng)價(jià)，可以采用加權(quán)平均數(shù)結(jié)合最低指標(biāo)控制實(shí)現(xiàn)，以路段長(zhǎng)度為權(quán)，對(duì)所有路段的安全性進(jìn)行綜合評(píng)定。最低指標(biāo)是為了避免出現(xiàn)整體路段較安全，少數(shù)路段危險(xiǎn)。通過模型可以降低片面性，提高可信度及易執(zhí)行性。

（四）基于北斗交通數(shù)據(jù)的開放判別

根據(jù)北斗交通數(shù)據(jù)，得到不同的小區(qū)開放前周邊同類型的道路的通行狀況相差不大，但開放后，各小區(qū)對(duì)周邊道路影響不同，對(duì)于小區(qū)內(nèi)道路結(jié)構(gòu)完善的小區(qū)，其開放后對(duì)周邊道路通行能力的提升更顯著，而道路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小區(qū)，其開放后相對(duì)不明顯。經(jīng)預(yù)測(cè)計(jì)算，小區(qū)開放后車流量和車速有明顯增加，相比郊區(qū)，這種轉(zhuǎn)變幅度在城市主路更大。在對(duì)比分析與計(jì)算了小區(qū)開放前后高峰時(shí)段和平峰時(shí)段的的車流量與車速之后，得到高峰時(shí)段小區(qū)開放后車流量明顯增大，而平峰時(shí)小區(qū)開放將造成車流量減小的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李家杰，鄭義.影響城市道路通行能力因素分析[J].道路交通，2006，5（3）：1923.

[2]沈建武，代文清.交通量與車速及交通密度關(guān)系分析[J].武漢測(cè)繪科技大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，24（2）：183186.

[3]李才良.修理工單重休假的單部件系統(tǒng)的可靠性分析[J].西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，19（3）：623.