【基于浮动车数据的交通状态评估分析案例2200字】

基于浮动车数据的交通状态评估分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u27784基于浮动车数据的交通状态评估分析案例 1114661.1速度时空分析 1207381.1.1速度的空间分布规律 1249771.1.2速度的时间分布规律 3296121.2交通状态的时空分析 5326931.2.1交通状态的空间分析 5111331.2.2交通状态的时间分析 7根据预处理后的数据，以速度和行程时间比作为参数，分别评估上海市道路交通状态随着时空变化情况。在速度方面，分别评估了晚高峰的车速分布、从某条路段的角度，借助聚类分析，分析不同时间下的速度演变特征。在出行时间方面，分别评估了晚高峰路网整体拥堵状态、主要拥堵道路、某路段拥堵变化情况。速度时空分析速度的空间分布规律在ARCGIS中将数据导入进去，通过图层显示经纬度坐标数据，将车辆的GPS点显示到地图上。之后打开数据属性菜单，选择符号系统，打开类别菜单并设置数据分类的条件，对车速进行分级显示。从图4-1可以发现车辆大多聚集在市中心。对车辆的速度进行分级显示，发现车速较低的车辆更是在市中心比较密集。图4-1上海市晚高峰车辆速度分布图图4-2上海市晚高峰车速热力图将数据导入ARCGIS中后，在属性表中先对速度做一个倒数。之后通过ARCTOOLBOX的SpatialAnalyst工具中的核密度分析对车速的倒数做热力图。就可以使得速度低的车辆热力图颜色深。按照车速对GPS点进行热力分析得到图4-2，发现车速低的车辆大量的聚集在上海的中心城区。可以看出上海市晚高峰车辆拥堵大多发生在上海市中心。中心城区是传统工业的聚集地，也是上海的大型商业以及工作场所，这就在一定程度上造成了中心城区高峰时段的拥堵。图4-3上海市人口分布热力图为了更好的判断拥堵原因，且通过图4-3的人口分布热力图发现，大部分的人口集中在中心城区，人口密度大，对于出行的需求就越旺盛，交通需求量就多，且中心城区生活服务水平很高，是上海市新兴的现代服务业集聚区、面向全国的总部经济聚集地和商务公共服务平台，交通吸引量大，这也造成了上海市主要中心城区在高峰时段拥堵。速度的时间分布规律以内环高架路的某一路段为研究对象，研究每20min的速度变化。横坐标为时间，纵坐标为平均速度，平均速度计算公式如下：vjvk式中QUOTEXminQUOTE𝑥𝑖QUOTEQUOTE𝑣𝑖vi——一辆车的某时刻速度；QUOTEYminQUOTE𝑛QUOTEQUOTE𝑣𝑗vj——一辆车的平均速度；QUOTEYmaxQUOTEQUOTE𝑣𝑘vk——路段的平均速度。图4-4某路段全天速度图通过图4-4可以看出该路段的平均速度在7：00-9：00和17：00-19：00之间，速度较低。这两个时间段是早高峰和晚高峰时段，速度较低。其他时段为平峰时段，相对速度较高。用不同时刻路段的平均速度为样本，用K-means聚类对数据总体进行聚类，将所有时间段的车速分为4类。为了判别这4种交通状态的含义，计算了每个类别的速度范围，平均速度，速度的百分位，如表4-1所示。表4-1交通状态指标表类别1类别2类别3类别4车速范围[35.52,84,25][28.52,82.25][32.45,85.25][22.24,80.52]平均数69.3248.2558.3246.5825%66.9839.5650.5237.5250%69.5247.6458.5644.9575%75.5254.5565.9853.25 在4个类别中，类别1和类别3平均速度较高，且各个百分位下的速度也很高，说明这两个类别表现出较好的交通状态，路网比较畅通。类别2和类别4平均速度较低，各个百分位的速度也较低。虽然整体交通状态较好，但是其交通状态类型仍然随着时间也在变化中。类别1，速度最高，属于畅通的状态。类别2的速度相比类别1较低，且降幅较高，属于高峰状态。类别3速度相对类别2速度有所增长，又低于类别1，属于常态运行状态。4速度降低较低与类别2类似，也属于高峰状态。图4-5上海交通状态变化图 图4-5是该路段总体的交通状态随时间变化的规律，可以看出0：00-6：00路网处于全畅通的状态，速度较高，在7：00-9：00处于早高峰状态。在10：00之后进入长时间的常态运行状态，该状态一直持续到17：00。之后17：00-19：00进入晚高峰状态。19：00之后路网状态逐渐转好，进入常态运行，并在22：00后进入全畅通状态。交通状态的时空分析交通状态的空间分析行程时间比为行程时间与自由流时间的比值。通过公式4-1和4-2，求路段上每辆车的平均速度，之后将所有车的速度求平均值，即为路段的行程车速。通过路段长度与行程车速比值，求得路段平均行程时间。自由流车速为该路段全天车速的第85%位车速。同样通过路段长度与自由流车速的比值可求得自由流时间。将行程时间与自由流时间相比可得到该路段的行程时间比。图4-6为行程时间比的计算过程。图4-6行程时间比计算过程图根据行程时间比进行交通状态分类，如表4-2所示。表4-2行程时间比评价指标表行程时间比（TTI）[1,1.3)[1.3,1.6)[1.6,1.9)[1.9,2.2)≥2.2城市交通运行指数[0,2)[2,4)[4,6)[6,8)[8,10]运行状况等级畅通基本畅通轻度拥堵中度拥堵严重拥堵颜色表示将行程时间比对应的交通状态类型，通过热力图分析，如图4-7所示。可以看出浮动车的拥堵主要集中在主次干道和快速路上，比较明显的集中在放射性快速路和内外环上。图4-7上海市晚高峰路段行程时间比热力图图4-8上海市晚高峰主干道交通状态图提取主干道交通状态，如图4-8所示。从图中可以看出，上海市的交通拥堵主要发生于上海市的中心城区。拥堵最为严重的是南北走向的南北高架路，以及东西走向的延安高架桥。这两条道路对上海市来讲是中心城区的“十字轴”，这两条道路作为上海路网的重要支架，在上海中心城区一直很拥堵，处于中度拥堵程度及以上。且这两条路段与上海市的内环线、中环线、外环线的交叉路口周围路段也是大部分处于中度拥堵和严重拥堵状态的。交通状态的时间分析以内环高架路的某一路段为研究对象，研究每20min的交通状态