[发明专利]基于数据包络分析的路网交通改善方案效率评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于数据包络分析的路网交通改善方案效率评估方法，属于城市交通规划与管理领域，具体涉及一种路网改善方案的评估方法。 

背景技术

城市中心区路网结构基本成型，周边用地性质基本固定，交通需求量大，交通拥堵严重，针对此类路网实施路网升级改造、交通管理措施或政策，将导致路网大范围的交通重分布，因此，存在较大难度和实施风险。国内外研究者已提出诸多路网改善措施、提升策略和方法，然而，到底哪种方案效率更高、风险更低类似问题缺少相关理论支持和实用技术。基于此，有必要提出一种用于评估路网升级改造方案或措施效果的方法，从众多备选方案中遴选出效率更高的方案，最大限度降低和规避实施风险，减少交通管理、规划方案制定的盲目性，提高城市交通管理决策水平。 

目前，相关研究主要集中在路网运行状态、服务水平的评价上，但是缺少专门针对路网改善升级方案的评估理论与方法。现有关于路网状态和性能评估的成果主要有：荣建等提出的“基于浮动车数据的宏观路网交通状态评价方法”(CN101794507A)，杨晓光等提出的“基于浮动车数据评估城市路网交通状态的方法”(CN101373559A)，贾利民等提出的“基于实测的城市道路交通区域服务水平评估系统及方法”(CN101656020A)，董红召等提出的“一种基于FCM的区域路网的道路交通状态判别方法”(CN102592447A)。这些技术的主要特点和缺陷包括：(1)基于调查数据，选择路网性能评价指标和方法，评估路网运行整体状态和服务质量，由于数据采集手段、评估指标、评估方法均存在差异，评价结果的一致性也未得到证实；(2)主要评估路网现状的运行状态和服务质量，由于缺少预测功能，无法对拟实施的路网升级改善方案的优劣进行评估；(3)评估指标选择上主要是路网运行的“产出”类指标，而较少关注路网“投入”类指标， 不能完整体现路网运行效率。 

路网运行效率评价是一个多指标评估问题，涉及路网几何结构、道路长度、等级、交通需求量、运行速度、行程时间等；路网评估又是一个多投入、多产出系统，评估指标中既有“投入”类指标又有“产出”类指标。从多个路网改善升级方案中找出效率最高、最有效的方案，需要建立客观、科学的评估模型和方法。 

数据包络分析法(DEA)是一种评估具有相同类型投入产出系统的相对效率的非参数评价方法，它不要求评估指标具有一致的计量单位和性质，也无需确定各评估指标的权重，因此，与其他评价方法相比较，DEA法更客观、简单，能很好地满足路网改善方案的评估需求。 

因此，有必要设计一种基于数据包络分析的路网交通改善方案效率评估方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于数据包络分析的路网交通改善方案效率评估方法，该基于数据包络分析的路网交通改善方案效率评估方法能够从多个路网交通改善备选方案中确定效率最高的方案。 

发明的技术解决方案如下： 

一种基于数据包络分析的路网交通改善方案效率评估方法，包括以下步骤：步骤1：量化和获取评估指标并形成初步的路网改善备选方案； 

步骤2：对路网改善备选方案进行遴选；【这是基于数学模型来计算完成的，采用的就是DEA。在DEA方法中选取C²R模型进行计算的。】 

步骤3：基于数据包络分析对路网改善备选方案有效性排序；得到最优的路网改善方案； 

所述的步骤1中涉及的评估指标如下： 

(1)路网密度X₅：研究区域内所有道路总长度与区域面积之比，单位为km／km²； 

(2)路网级配水平X₁：为各等级道路等级指数与长度的加权平均值； 【其中，快速路、主干道、次干道和支路的等级指数分别为：1，2，3，和4】l₁为快速路长度，l2为主干道长度，l3为次干道长 度，14为支路长度； 

(3)非直线系数X₂：γ_ij为路网中i,j两节点间的非直线系数，其值为两点间实际路段长度与直线距离之比；N为道路网节点数量； 

(4)路网可达性指数X₃：m为交通小区总数；L_i为交通小区i内的道路总长(km)；d_ik为交通小区i中心距离k方向干道的最短路径长度(km)；