專利名稱：基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合交通條件下的城市道路平面交叉口設(shè)計綜合評價方法，具體涉及一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著道路交通管理水平的提升，我國在城市道路平面交叉口評價的研究方面取得了很大的進(jìn)步，但目前仍主要集中在單一的交叉口的暢通性或安全性評價，而在道路平面交叉口綜合評價方面的研究較為薄弱。并且由于多種交通方式混行的特殊國情，以及我國通行能力優(yōu)先、對非機動車和行人權(quán)益重視不夠等問題，要將綜合最優(yōu)化設(shè)計的理念用于我國城市道路交叉口設(shè)計評價，尚有需多問題需要進(jìn)一步研究及討論。因此，建立適應(yīng)我國國情的城市道路交叉口綜合評價體系和評價方法，具有較高的社會效益和實用價值?；疑垲惙治鍪菍⒕垲悓ο笥诓煌垲愔笜?biāo)所擁有的白化函數(shù)，按不同灰類進(jìn)行歸納，從而判斷聚類對象屬哪一灰類的灰色統(tǒng)計方法?；疑垲惙ㄟm合于分類和評價復(fù)雜的、信息不完全的系統(tǒng)，它的優(yōu)點是在數(shù)據(jù)有限的情況下，能減少研究者的主觀因素影響，并提供可靠的分析結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:為了克服傳統(tǒng)的以效率為主或以安全為主的單一評價方法的不足，本發(fā)明綜合考慮不同類型道路使用者的交通需求，提供一種適用于我國混合交通條件下的城市道路平面交叉口多目標(biāo)變權(quán)綜合評價方法，即一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法。技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法，包括以下步驟:I)確定評價準(zhǔn)則，定義各級灰類:評價準(zhǔn)則包括效率指標(biāo)和安全指標(biāo)兩大類，評價等級擬定為優(yōu)、良、中、差四級灰類，構(gòu)造各評價等級對應(yīng)的效率及安全指標(biāo)區(qū)間；2)建立評價矩陣:根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)建立評估樣本矩陣，并對其進(jìn)行無量綱化處理；3)建立指標(biāo)閾值矩陣:根據(jù)不同灰類水平的指標(biāo)閾值建立指標(biāo)閾值矩陣，并對其進(jìn)行無量綱化處理；4)構(gòu)造白化函數(shù)，并建立評價準(zhǔn)則模型:對于“小于型”、“區(qū)間型”和“大于型”三種數(shù)據(jù)型式分別構(gòu)造相應(yīng)的白化函數(shù)，白化函數(shù)的形狀假定為線性函數(shù)，并且所有白化函數(shù)的值都在
閉區(qū)間中；5)標(biāo)定聚類權(quán):根據(jù)白化函數(shù)的閾值計算各評價指標(biāo)屬于各灰類的權(quán)重，以確定評價因素的權(quán)向量；6)計算各個評價單元對于各個灰類的聚類系數(shù)；
7)構(gòu)造聚類向量并聚類，在聚類向量中選出最大值，以判斷各評價對象屬于哪一灰類。有益效果:本發(fā)明的一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法，在分析交叉口各種交通參與者服務(wù)水平的基礎(chǔ)上，將灰色聚類法應(yīng)用于平面交叉口運行狀況進(jìn)行多目標(biāo)綜合評價。本發(fā)明結(jié)合我國混行交通模式，綜合考慮交叉口的不同交通參與者的服務(wù)水平，能夠克服傳統(tǒng)的以單一交通方式為研究對象的評價方法的不足，在判斷交叉口運行狀況、分析交通系統(tǒng)癥結(jié)方面具有實際的工程運用價值。


圖1為城市道路交叉口綜合評價指標(biāo)體系示意圖；圖2為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法，包括以下步驟:I)確定評價準(zhǔn)則，定義各級灰類:評價準(zhǔn)則包括效率指標(biāo)和安全指標(biāo)兩大類，評價等級擬定為優(yōu)、良、中、差四級灰類，參照國內(nèi)外相關(guān)研究成果構(gòu)造各評價等級對應(yīng)的效率及安全指標(biāo)區(qū)間；2)建立評價矩陣:根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)建立評估樣本矩陣，并對其進(jìn)行無量綱化處理；3)建立指標(biāo)閾值矩陣:根據(jù)不同灰類水平的指標(biāo)閾值建立指標(biāo)閾值矩陣，并對其進(jìn)行無量綱化處理；4)構(gòu)造白化函數(shù)，并建立評價準(zhǔn)則模型:對于“小于型”、“區(qū)間型”和“大于型”三種數(shù)據(jù)型式分別構(gòu)造相應(yīng)的白化函數(shù)，白化函數(shù)的形狀一般假定為線性函數(shù)，并且所有白化函數(shù)的值都在
閉區(qū)間中；5)標(biāo)定聚類權(quán):根據(jù)白化函數(shù)的閾值計算各評價指標(biāo)屬于各灰類的權(quán)重，以確定評價因素的權(quán)向量；6)計算各個評價單元對于各個灰類的聚類系數(shù)；7)構(gòu)造聚類向量并聚類，在聚類向量中選出最大值，以判斷各評價對象屬于哪一灰類。以下，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)說明:一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法，包括以下步驟:I)確定評價準(zhǔn)則，定義各級灰類。如圖1所示，交叉口綜合評價指標(biāo)體系中的評價準(zhǔn)則包括效率指標(biāo)和安全指標(biāo)兩大類。效率指標(biāo)采用各種交通方式(機動車、非機動車、行人)的服務(wù)水平(L0S)，其計算方式參照美國2010年新版《道路通行能力手冊》;安全指標(biāo)采用各種交通方式發(fā)生沖突的比率，即沖突率(CR)。評價等級擬定為優(yōu)、良、中、差四級灰類，各評價等級對應(yīng)效率及安全指標(biāo)范圍如表I所示。表I評價準(zhǔn)則及灰類特征值
權(quán)利要求
1.一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法，其特征在于包括以下步驟: 1)確定評價準(zhǔn)則，定義各級灰類:評價準(zhǔn)則包括效率指標(biāo)和安全指標(biāo)兩大類，評價等級擬定為優(yōu)、良、中、差四級灰類，構(gòu)造各評價等級對應(yīng)的效率及安全指標(biāo)區(qū)間； 2)建立評價矩陣:根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)建立評估樣本矩陣，并對其進(jìn)行無量綱化處理； 3)建立指標(biāo)閾值矩陣:根據(jù)不同灰類水平的指標(biāo)閾值建立指標(biāo)閾值矩陣，并對其進(jìn)行無量綱化處理； 4)構(gòu)造白化函數(shù)，并建立評價準(zhǔn)則模型:對于“小于型”、“區(qū)間型”和“大于型”三種數(shù)據(jù)型式分別構(gòu)造相應(yīng)的白化函數(shù)，白化函數(shù)的形狀假定為線性函數(shù)，并且所有白化函數(shù)的值都在[O，I]閉區(qū)間中； 5)標(biāo)定聚類權(quán):根據(jù)白化函數(shù)的閾值計算各評價指標(biāo)屬于各灰類的權(quán)重，以確定評價因素的權(quán)向量； 6)計算各個評價單元對于各個灰類的聚類系數(shù)； 7)構(gòu)造聚類向量并聚類，在聚類向量中選出最大值，以判斷各評價對象屬于哪一灰類。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于灰色聚類分析的道路平面交叉口多目標(biāo)綜合評價方法，該方法包括確定評價準(zhǔn)則并定義各級灰類、建立評價矩陣、建立指標(biāo)閾值矩陣、構(gòu)造白化函數(shù)并建立評價準(zhǔn)則模型、標(biāo)定聚類權(quán)、計算各個評價單元對于各個灰類的聚類系數(shù)、構(gòu)造聚類向量并聚類并在聚類向量中選出最大值以判斷各評價對象屬于哪一灰類等步驟，該方法在分析交叉口各種交通參與者服務(wù)水平的基礎(chǔ)上，將灰色聚類法應(yīng)用于平面交叉口運行狀況進(jìn)行多目標(biāo)綜合評價，結(jié)合我國混行交通模式，綜合考慮信號交叉口的不同交通參與者的服務(wù)水平，能夠克服傳統(tǒng)的以單一交通方式為研究對象的評價方法的不足，在判斷交叉口運行狀況、分析交通系統(tǒng)癥結(jié)方面具有實際的工程運用價值。
文檔編號G06F19/00GK103116697SQ201310016519
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者劉攀, 羊釗, 俞灝, 王煒 申請人:東南大學(xué)