陈帅

【摘  要】目前，X市的智能交通系统已经构建了基于阿里飞天技术的交通云平台计算环境，建设了行业大数据资源中心。论文利用出租车、公交车、两客一危车、网约车等浮动车的实时定位数据，交通调查点的流量和过车数据，以及基础道路和基础设施等数据，引入交通指数，科学合理且直观易懂地描述给定时间内城市综合交通状况的优良度，并动态跟踪城市道路交通运行规律，进一步为治理交通拥堵、科学安排路网建设、小客车摇号政策评估等提供数据依据。

【Abstract】At present， the intelligent transportation system of X City has built the transportation cloud platform computing environment based on Ali Flying Technology， and built the industry big data resource center. This paper uses real-time positioning data of floating cars such as taxis， buses， two passengers and one dangerous car， online car-hailing， traffic flow and vehicle-passing data of traffic investigation points， as well as data of basic roads and infrastructure， to introduce traffic index， describe scientifically， reasonably and intuitively the excellent degree of the city's comprehensive traffic condition in a given time， and dynamically track the law of the city's road traffic movement， further for the control of traffic congestion， scientific arrangements for the construction of road network， the policy evaluation of the car lottery to provide data.

【关键词】智能交通;交通指数;交通运行状况

【Keywords】intelligent traffic; traffic index; traffic running status

【中图分类号】U491                                【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）08-0110-02

1 项目背景及必要性

目前X市还没建立可量化的用于表征综合交通运行规律和发展特征的指数体系，在路网管理等方面做不到精准决策。具体表现为：在路网管理方面，无法科学分析城市交通的动态运行情况、无法科学评估交通拥堵程度（如拥堵路段、拥堵时间、拥堵严重程度）、无法及时发现交通拥堵瓶颈节点、无法科学分析拥堵原因，从而无法科学调整路网规划和建设、无法归纳交通的长期发展态势规律。

建立交通指数是通过整合交通流实时动态数据，进行数据挖掘、模型构建，建立一套客观、有效的X市交通运行指数系统，实现对城市路网交通运行状况的监测评估，对城市交通拥堵的全面把控，对政府交通治堵决策和交通管理工作的技术支撑，同时对公众发布交通拥堵信息，引导和服务市民出行是个非常有意义的事，具体如下：①能够定量化对全市总体交通拥堵程度及时空演变规律，通过对实际的道路网交通流数据进行计算，初步探讨全市道路网交通拥堵的潜在规律。②对整个路网实时运行状态进行动态跟踪，细致地描绘交通运行短时间内的变化。③能够总体描述全市路网或者特定区域的交通拥堵程度、范围和趋势。

2 交通指数定义

交通指数是一种反映道路交通拥堵严重程度的相对性数字化指标。通过整合多源数据，建立数学模型，计算得到路网中各路段的运行车速并生成交通状态，再按各道路的拥堵权重，将市区所有道路的拥堵状况综合集成为一个“交通运行状态”，以简洁、直观的数字描述全路网的交通运行状况[1]。

交通指数定义：道路交通指数是综合反映道路网交通运行状况的指标（简称交通指数），取值范围为0～10，分为五级。其中0～2，2～4，4～6，6～8，8～10分别对应“畅通”“基本畅通”“轻度拥堵”“中度拥堵”“严重拥堵”五个级别，数值越高表明交通拥堵状况越严重。本交通指数按照15分钟最小时间粒度计算。城市道路运行指数主要描述给定时间内的城市道路整体状况的优良度，其直接影响因素有交通流量、平均车速、交通密度和交通延误;间接影响因素有交通事故、交通秩序好坏、气象因素、政策因素、环境因素、城市车辆保有量、各类车辆出行比例和數量。城市道路运行指数从地域范围可以有全市范围的指数，也可以有特定区域内的指数;从时间范围可以是日指数，也可以是周指数、月度指数、年度指数。城市道路运行指数是总结评价性指数。

3 指数计算

交通拥堵评价基本要素是评价城市交通系统构成元素运行效率及拥堵状态的参数。通过交通拥堵评价基本要素对道路网路段、重点路段的运行效率与拥堵状态进行识别与评价，在此基础上，评价交通拥堵的、区域的和特征性的交通拥堵状态。

主要计算方法如下：①以15min为统计间隔，计算路网中各等级路段的平均行程速度。

②按照GB 50220—1995划分的道路等级（快速路、主干路、次干路和支路），根据实际路段平均行程速度，识别出严重拥堵路段。

③分别计算各道路等级中处于严重拥堵等级的路段里程比。

④计算统计时段内某道路等级的各路段的VKT值，即

⑤综合计算道路网严重拥堵里程比：以各等级道路的VKT（行车公里数）比作权重，对各等级道路严重拥堵里程比进行加权，计算路网严重拥堵里程比例I，即

I=∑VKT道路等级i *I道路等级i  式中：I道路等级i为某道路等级的严重拥堵里程比。

⑥依照路网严重拥堵里程比与TPI（城市道路交通指数）的转化关系，将路网严重拥堵里程比转换为取值区间为[0，10]的TPI。

4 计算结果应用

4.1 重点路段交通指数实时分析情况

XX是X市的一条主要干道，与多条主要干道相交，并穿起3大重要商圈，交通量巨大。基于此，本次选取了XX路全路段的工作日（周三）进行全天候的交通速度和对应的交通指数分析。

对于工作日来说，早高峰的通勤时间为7：00～9：00，晚高峰的通勤时间为17：00～19：00。通过交通拥堵等级与速度区间及拥堵里程之间的对应关系计算，得到了不同时间段的XX路路段交通拥堵状态。XX路全天实时的交通指数如图1所示，能够清楚地了解到交通拥堵时间维度特征以及分析路段上的交通拥堵状态随时间的变化规律。通过计算和结果分析可知，在早晚高峰时间段内，XX路全路段的交通量比较大，处于拥堵状态，交通指数基本处于大于6的状态，明显通行能力下降。在非早晚高峰时间段内，交通指数普遍在4以上，处于轻度拥堵情况，这与XX路作为城市内环线主干路承载大量的通行交通的实际情况是相符的。

4.2 全路网交通指数实时分析情况

调取XX市全路网2019年7月10日（周三，工作日）浮动车相关数据，根据研究设计的指标体系，计算和分析了全路网实时交通拥堵水平，并与上周同期实时情况进行对比。

绘制出早0：00～24：00间每15min的浮动车速度变化曲线，并采用不同颜色表示出由速度判定得到的不同时间间隔的全路网交通拥堵等级，全路网全天实时的交通指数如图2所示。

以当天20：00为例，当前交通指数为2.1，当前平均速度为30km/h，当前的拥堵里程比例为4.2%，处于畅通状态。人民能够直观地看到和感觉到全路网的交通运行状态，能够总体描述全市路网或者特定区域的交通拥堵程度、范围和趋势。

4.3 交通指数日历

在对实时交通指数进行汇总的基础上，可以得到交通指数日历所示，得到记录年内交通指数日历，能够清楚地了解整日、整月乃至整年的交通指数情况。

5 结论

在上述基础上，本文可以得到如下主要结论：①通过指标计算和结果分析，初步判断了X市不同时段、不同区域交通拥堵的现状，量化了交通拥堵的程度、交通拥堵时空演变规律，为跟踪下阶段交通拥堵的演变态势奠定了良好的基础。②道路交通指数以车公里数为权重对拥堵里程比例进行加权计算得到，易于计算和理解。③交通运行指数工作是一项复杂的系统工程，在后續的工作中将继续依据X市的道路网情况及交通实际情况相应地调整权重系数，以期与实际情况更符合，更好地为公众服务。