一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法及系统与流程

本发明属于交通预测的，尤其涉及用于预测未来年公路客车的交通量，主要涉及了一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法及系统。

背景技术：

1、公路交通量是用于衡量公路交通负荷的指标，多用平均昼夜或小时通过某一公路断面的车辆数表示，主要通过不同路段设点实地观测得到。

2、现有交通量预测方法常以项目影响区未来社会经济发展趋势为基础，分析交通出行与社会经济发展的关联性，以此预测未来交通出行需求，推算未来交通量。交通出行量使用城市统计年鉴中城市总体客车运输量，但将此运输量用于未来年目标高速交通流预测，存在如下关键的问题：城市总体客车运输量是运输部门在一定时期内运送旅客数量，以运量和周转量表示，计量单位分别是“人”，客车运输量并不能代替客车交通量作为基础数据。因而，需要一种新方法，根据相关数据对未来年公路网客车交通量进行预测。

技术实现思路

1、本发明正是针对现有技术中无法准确预测未来公路客车交通量的问题，提供一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法及系统，首先确认参考城市及其参考时间段，获得该城市在参考时间段内的机动车保有量；再确定该城市中的参考公路，获得该公路在指定时间段内各断面客车交通量，计算出交通量弹性系数后，根据目标公路在预测时间段内的机动车保有量，计算预测时间段内目标公路客车交通量年增长率，从而得到目标公路未来客车交通量。本发明方法基于的直接数据是公路交通量，而非现有技术中的城市运输量，预测更加准确，同时本方法可以较好泛化地用于各种车型，更加灵活地适应交通实际问题，为公路网交通规划的数据提供了更便捷的预测方式。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法，包括如下步骤：

3、s1，确定参考城市及时间：根据用户的输入或选择，确认参考城市及其指定的参考时间段，获取该城市在指定参考时间段内的机动车保有量；所述时间段按年计算；

4、s2，确定参考公路及时间：根据用户的输入或选择，确认步骤s1参考城市中的参考公路及其指定的时间段，获取该公路在指定时间段内各断面客车交通量；所述客车交通量按日均或年均计算；

5、s3，交通量弹性系数计算：根据步骤s1获得的机动车保有量和步骤s2获得的客车交通量，计算各参考城市各参考时间段内的客车交通量弹性系数eij：

6、

7、其中，eij为参考城市i在参考年份j的客车交通量弹性系数，aij为参考城市i在参考年份j的交通量年增长率；bij为参考城市i在参考年份j的机动车保有量年增长率，i为参考城市集合，j为除最后一年份以外的参考年份集合，且参考年份连续；

8、s4，确定目标城市及时间：根据用户的输入或选择，确认目标公路的沿线城市及其指定的预测时间段，根据历史机动车保有量数据预测该沿线城市在预测时间段内的机动车保有量；所述时间段按年计算；

9、s5，确定目标公路：根据用户的输入或选择，确认目标公路，获取该公路现状各断面客车交通量；

10、s6，目标公路客车交通量年增长率计算：根据步骤s4计算得到的客车交通量弹性系数和步骤s4获得的预测时间段内的机动车保有量，计算预测时间段内目标公路客车交通量年增长率rin：

11、

12、其中，cmn为城市m在年份n的机动车保有量年增长率，n表示目标公路预测年份，为除最后一年份以外的目标公路预测年份集合，且预测年份连续；m表示目标公路沿线城市，m为目标公路沿线城市集合；

13、s7,客车交通量计算：根据步骤s5获得的目标公路现状客车交通量和步骤s6计算得到的预测时间段内目标公路客车交通量年增长率，计算目标公路未来客车交通量。

14、作为本发明的一种改进，所述步骤s1中，确认的参考城市与目标公路沿线城市在区位发展和规模上有对应关系；确认参考城市的指定时间在近10年内。

15、作为本发明的另一种改进，所述步骤s3中，参考城市i在参考年份j的交通量年增长率aij具体为：

16、

17、

18、其中，p表示公路断面，pi为位于城市i范围内的公路断面集合，pi集合大小为si；apij为位于城市i范围内断面p在年份j的交通量增长率；qpj为断面p在年份j的交通流量；qp(j+1)为断面p在年份j+1的交通流量；

19、所述参考城市i在参考年份j的机动车保有量年增长率bij具体为：

20、

21、其中，kij为城市i在年份j的机动车保有量；ki(j+1)为城市i在年份j+1的机动车保有量。

22、作为本发明的另一种改进，所述步骤s6中城市m在年份n的机动车保有量年增长率cmn具体为：

23、

24、其中，kmn为城市m在年份n的机动车保有量。

25、作为本发明的另一种改进，所述步骤s7中对目标公路预测时间段内客车交通量的计算具体为：

26、

27、其中，zmn为预测年份n在沿线城市m范围内的目标公路客车交通量，rix为对应参考城市i在其对应预测年份n预测客车交通量年增长率，为目标公路现状客车交通量。

28、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测系统，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述方法的步骤。

29、与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

30、(1)本发明基于公路断面数据来预测未来年的公路交通量，基于与待预测公路影响范围内城市经济发展状况相匹配的相应公路交通量数据，更好的模拟待预测公路影响范围内城市的客车交通量增长趋势，预测更加准确，也更加符合实际发展。

31、(2)本发明预测方法中使用的直接数据是公路交通量，而非以往方法中的城市运输量，本发明方法以车辆为单位，且仅包含客车流量，而现有方法中基本以人数为单位，不能直接反映交通预测中的需求量——流量。本方明方法直接基于公路交通量的优势在于，可以更好把握交通量的发展规律，得到更准确的预测结果。

32、(3)本发明基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法，可以较好泛化地用于各种车型，可分别用于不同车型的客车交通量预测，更加灵活地适应交通实际问题，为公路网交通规划的数据提供了更便捷的预测方式。

技术特征：

1.一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法，其特征在于：所述步骤s1中，确认的参考城市与目标公路沿线城市在区位发展和规模上有对应关系，确认参考城市的指定时间在近十年内。

3.如权利要求1所述的一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法，其特征在于：所述步骤s3中，参考城市i在参考年份j的交通量年增长率aij具体为：

4.如权利要求1所述的一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法，其特征在于：所述步骤s6中城市m在年份n的机动车保有量年增长率cmn具体为：

5.如权利要求1所述的一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法，其特征在于：所述步骤s7中对目标公路预测时间段内客车交通量的计算具体为：

6.一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测系统，包括计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种基于公路断面数据的公路客车交通量预测方法及系统，首先确认参考城市及其参考时间段，获得该城市在参考时间段内的机动车保有量；再确定该城市中的参考公路，获得该公路在指定时间段内各断面客车交通量，计算出交通量弹性系数后，根据目标公路在预测时间段内的机动车保有量，计算预测时间段内目标公路客车交通量年增长率，从而得到目标公路未来客车交通量。本发明方法基于的直接数据是公路交通量，而非现有技术中的城市运输量，预测更加准确，同时本方法可以较好泛化地用于各种车型，更加灵活地适应交通实际问题，为公路网交通规划的数据提供了更便捷的预测方式。技术研发人员：刁雨,李晓东,曲宗俊,王东,王婷受保护的技术使用者：辽宁省交通规划设计院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25