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正文內(nèi)容

智能交通系統(tǒng)論文-公交車輛行程時間預(yù)測的方法(編輯修改稿)

2025-07-09 15:28 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 預(yù)測算法、在休斯頓,為演示實時到達(dá)時間而提出的算法 [10]。 目前大陸的公交車到達(dá)時間預(yù)測研究也逐漸受到重視。同濟(jì)大學(xué)已經(jīng)研制出“交通信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”,系統(tǒng)依托交通信息網(wǎng)格平臺,采集大量公交車輛的 GPS5 信息,用高性能計算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理,并通過智能導(dǎo)航系統(tǒng)為車載終端用戶、手持電腦用戶以及手機(jī)用戶等提供公交到站時間預(yù)測、交通路況等出行信息。目前,該系統(tǒng)己在上海市公交 系統(tǒng)的部分路段中使用,取得了良好效果。除此之外,各種有關(guān)公交車到站時間預(yù)測的手機(jī) APP 也在發(fā)展,例如“車來了”、“掌上公交”和 “酷米客公交”等。 2 研究方法 介紹 公交車輛 的行程時間預(yù)測方法大致分為兩大類 ,一種是通 過對以往車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)的收集,整理以及分析,從而總結(jié)出一定的規(guī)律, 然后再運(yùn)用于實際當(dāng)中進(jìn)行驗證及改善。這種方法比較簡單,不需要很高的技術(shù)手段,但卻需要海 量的歷史數(shù)據(jù),并且這些數(shù)據(jù)的獲取是很不容易的,所以這種方法應(yīng)用范圍較小。另一種方法就是考慮交通狀況,如公交車輛行駛的道路擁堵情況 及交叉口的信號燈數(shù)量等 ,再通過建立模型得到公交車運(yùn)行的一般規(guī)律 。 其中悉尼市已付諸實施的機(jī)場快速公交車輛行程時間預(yù)測,采用的是基于統(tǒng)計分析的方法,所用的算法是改進(jìn)的線性預(yù)測算法,其采集的數(shù)據(jù)來自于路標(biāo)定位系統(tǒng) (ANTTS, Automatic Network Travel Time System),ANTTS 是一種路標(biāo)定位系統(tǒng),用于預(yù)測公交站點公交車輛的到達(dá)時間,并在各公交站點將車輛到達(dá)時間提供給乘客。具體算法是用通過相鄰路段的公交車輛行程時間改進(jìn)后某一路段行程時間的預(yù)測值 [11]。 綜合考慮兩種方法,因為歷史數(shù)據(jù)的不易獲取,因 此試驗 中我們打算 采用基于統(tǒng)計分析的方法,結(jié)合公交車輛的行程時間的影響因素,即多元回歸分析法建立模型。 在通過調(diào)查的數(shù)據(jù)代入模型進(jìn)行驗證并計算公交車輛行程時間預(yù)測的精準(zhǔn)度。 3 公交車的運(yùn)行特性 及到站時間影響因素分析 公交車運(yùn)行特性分析 公交車輛的運(yùn)行可以分為路段行駛、交叉口通過及站點停靠三個階段。假設(shè)公交車輛在兩相鄰站點之間以行駛速度行駛,簡化了社會車輛對公交車輛的干擾所帶來的時間損失。 公交車通過交叉口時可分為三種情況:第一種是對應(yīng)信號為綠燈時,公交車6 直接通過交叉口,此時公交車的延誤主要決定于交叉口的型式、規(guī)模、相位設(shè)置及與其他流向車輛的交織情況等因素;第二種是對應(yīng)信號為紅燈,但前面沒有車輛排隊時,公交車需停車等待,待綠燈后,啟動加速通過交叉口,此時公交車的延誤除了第一種情況下的延誤外,還有信號等待延誤及車輛啟動加速延誤;第三種是對應(yīng)信號為紅燈,且公交車前面有車輛排隊時,此時公交車需停車排隊,待綠燈后,前車啟動行駛后,啟動加速通過交叉口,此時公交車的延誤是第二種情況下的延誤加上排隊延誤。 公交車站是公交系統(tǒng)實現(xiàn)服務(wù)乘客出行目的的基礎(chǔ)設(shè)施,公交車輛必須在公交站點??客瓿沙丝偷纳舷萝嚰斑\(yùn)輸服務(wù)。調(diào)查顯示,公交車在站點的??繒r間占其總運(yùn)行時間的 19%21%,可見,公交站點是影響公交車輛運(yùn)行的重要因素。 公交車在??窟^程中,會與其他社會車輛、非機(jī)動車等發(fā)生干擾沖突,且乘客需求量的變化等也會影響公交車在站??康臅r間,對公交車??窟^程及特性的分析有助于了解影響公交車停靠的因素,為公交車到站時間的預(yù)測做好準(zhǔn)備。公交車輛在站點的??窟^程可以描述為:公交車減速進(jìn)入停靠站一開啟車門一在站點停車上下乘客一關(guān)閉車門一公交車加速駛離??空?。以時間為尺度分析公交車在站點的??窟^程, 可分為三個主要階段:進(jìn)站階段、??侩A段和出站階段 [12]。 公交車到站 時間影響因素 分析 從公交車輛的運(yùn)行特性中可以看出,公交車輛運(yùn)行過程十分復(fù)雜,因此,公交車輛的到站時間也受到多種因素的影響。公交車輛的到站時間可以分為三部分:在路段上的行駛時間、通過交叉口時間及在站點??繒r間。下面將對路段行駛時間的影響因素、交叉口行駛時間的影響因素和站點停靠時間的影響因素分別分析。 路段行駛時間影響因素分析 公交車路段行駛時間的影響因素主要有道路條件、交通條件、天氣情況及突發(fā)事件等,下面詳細(xì)列出各種影響因素 : (1)道路因素。公交車沿線道路的等級、車道數(shù)、斷面型式及通行能力等是影響路面上機(jī)動車及非機(jī)動車流量、速度等交通參數(shù)的重要因素,從而也是影響公交車輛行程時間的重要因素。例如,若某路段設(shè)置了公交專用道,則將大大提高公交車在該路段上的速度,減少了行程時間。特別地,在瓶頸路段,道路寬度往往變窄,車輛需減速合流,公交車輛因其靈活性差,在與社會車輛混行時,一般會花費更多時間通過。 (2)交通因素。公交車在路段上運(yùn)行不 可避免地受到社會車輛、非機(jī)動車和其他公交車輛的影響,不同交通流的流量、密度、速度相互影響,勢必影響公交車在路段上的行駛時間。例如,在早晚高峰時,交通流密度較大,速度較低,公7 交車的行駛時間也會延長,遇有交通擁堵時,行駛時間會大大增加。 (3)車輛因素。車輛的體積、最高車速、加 /減速性能等直接影響車輛的速度及靈活性。 (4)人的因素。司機(jī)的年齡、性別、駕齡等影響其駕駛技術(shù)、駕駛習(xí)慣及反應(yīng)速度,從而影響公交車輛的行駛。 (5)天氣情況。高溫、低溫天氣會影響車輛本身的性能,降雨、降雪天氣會造成路面濕滑、影響駕駛員視 線,從而影響公交車輛的行駛速度和時間。 (6)突發(fā)事件。突發(fā)事件是指交通事故、臨時交通管制等不可預(yù)料的事件,往往對公交車輛的行駛時間造成較大影響。 交叉口行駛時間影響因素分析 公交車輛通過交叉口時會因信號燈和進(jìn)口道排隊情況等產(chǎn)生延誤,公交車在交叉口產(chǎn)生的延誤占公交車運(yùn)行時間的較大比重,己有的調(diào)查顯示,交叉口延誤約占整個公交車運(yùn)行時間的 25%^33%。影響公交車輛通過交叉口行駛時間的因素除了 已經(jīng) 提到的以外,還包括以下幾個因素 : (1)交叉口固有條件。交叉口的型式、規(guī)模決定了公交車通過交叉口需要走行的距離,信號燈的種類、相位、配時等決定了公交車是否可以優(yōu)先通過交叉口及通過交叉口時產(chǎn)生交織車流狀況。 (2)交叉口交通情況。在交叉口的進(jìn)口道,公交車前面車輛的排隊情況也是影響公交車行駛時間的重要因素,一般而言,前面排隊的車輛越多,公交車就需要越多的時間通過交叉口。 站點停靠時間影響因素分析 站點??繒r間是指公交車開始減速進(jìn)站直至車輛離站全部過程所消耗的時間,包括公交車減速進(jìn)站時間、開啟車門時間、乘客上下車時間、關(guān)閉車門時間、車輛 加速駛
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