路内停车对非机动车交通行为影响研究

n
L=
fo ( qi ) i [ So ( qi ) 1- i ]
( 6)
i= 1
式中 f o ( qi ) 越线行为的统计密度函数;
n 观测区间个数;
i 指示变量, 如果统计流量为非删失数据 时取 1, 如果删失则取 0.
=
ki - di
i: qi< q
ki
i
{B }
( 4)
式中 qi 第 i 个观 测区间的 非机动车 流量, (辆 / 30秒 );
ki 数量;
在流量为 qi 时未发生越线的观测区间
di 间数量;
在流量为 qi 时发生越线行为的观测区
{B } 观测样本集合.
除了非参 数形式, 还可以采用参 数形式描述
CLC num ber: U 491
Docum en t code: A
1引 言
路内停车是一种常见的停车方式, 在停车问题 日趋严重的今天已经成为缓解城市停车紧张的重
要手段. 由于将停车位设置在道路红线内, 需占用 一定的道路资源, 因此会对动态交通造成影响. 有 相当一部分路内停车位设置在非机动车道内, 其已
( Schoo l o f T raffic and T ranspo rtation, Be ijing Jiaotong U n iversity, Be ijing 100044, Ch ina)
A bstrac t: T o analyze the lane crossing behav ior o f non m oto rized veh ic les under the in fluence of curb
park ing, the life tim e data analysis m ethod is adopted to exam ine the observed data for non mo torized vehi
c les. T he concept nam ed valid vo lum e is introduced to descr ibe the re la tion betw een the probability of lane
2 研究方法
2. 1 寿命分析法
寿命分析法 ( L ifet im e Analysis, 也称生存分析
法 )Байду номын сангаас被 广 泛 应 用于 临 床 医 学、可 靠 性 工 程 等 领
域 [ 5] , 近 些 年 在 交 通 研 究 领 域 也 有 很 好 的 应 用 [ 6, 7] . 例如研究出行 发生的时 间和频率 [ 6, 7] ; 研
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交通运输系统工程与信息
2011年 2月
成为引发无机非隔离路段内机非混行的主要原因 之一. 这类路内停车位对非机动车交通造成影响 的同时, 也间接影响着机动车交通, 导致车辆运行 效率低下和交通管理困难, 并极易引发交通事故. 因此路内停车对动态交通的影响引起了研究人员 的关注 [ 1] . 高利平等 [ 2] 利用 V issim 软件分 4种机 非干扰类型对路内停车影响下的机非混行系统进 行仿真模拟; 陈峻等提出机非混合交通流条件下路 内停车带设置后的机动车速 阻滞模型 [ 3 ] , 还建立 路内停车影响下的机动车与非机动车车速与车流 饱和度之间的关系模型 [ 4] .
当非机动车道因设置路内停车位而变窄时, 部 分非机动车倾向于进入机动车道以获取理想的行
驶空间. 假设当非机动车流量 q 大于临界值 qc 时 会发生越线占道行为, 则有
Fo ( q ) = Pr( q qc )
( 3)
式中 Fo ( q ) 非机动车流量为 q 时发生越线
行为的概率分布函数.
这里将 qc 定义为有效流量, 表示非机动车能
第 11卷 第 1期 2011 年 2 月
交通运输系统工程与信息
Journa l o f T ransportation System s Eng inee ring and In fo rm ation T echno logy
文章编号: 1009 6744 ( 2011) 01 0079 06
V o l 11 N o 1 F ebruary 2011
上述研究主要针对路内停车对混合交通流特 性造成的影响进行分析, 未从非机动车交通行为角 度进行分析. 当非机动车行驶在设置路内停车位 的车道内, 车道有效宽度变窄使非机动车越线占用 机动车道的概率增加, 尤其是车辆进出停车位或不 规则停放更容易引发这种行为. 因此, 本研究采用 寿命分析法对设置路内停车位的无机非隔离路段 内非机动车越线行为进行建模和分析, 在实测数据 基础上研究非机动车道宽度与非机动车越线行为 发生概率之间的关系, 以此定量描述路内停车对非 机动车交通行为的影响, 并提出有效流量作为衡量 路内停车的影响和非机动车道内设置停车位的参 考依据.
行为发生情况将流量数据定义为删失数据与完全数据, 并分别采用非参数法和参数法
进行模型估计. 结果显示, 路内停车对非机动车越线行为具有显著影响, 会降低非机动
车道的有效流量, 增大越线行为的发生概率, 有效流量分布同非机动车道宽度具有正相
关性. 研究结果有助于评价路内停车对非机动车的影响, 并为路内停车规划提供依据.
路内停车对非机动车交通行为影响研究
郭宏伟, 高自友* , 赵小梅, 杨小宝
( 北京交通大学 交通运输学院, 北京 100044)
摘要: 针对路内停车影响下的非机动车越线占用机动车道的行为, 采用寿命分析法对
越线行为和非机动车流量数据进行建模. 提出有效流量概念描述越线行为发生概率同
非机动车流量间的关系, 并以此衡量路内停车对非机动车交通行为的影响. 根据越线
除了非参数形式还可以采用参数形式描述so本研究采用寿命分析中被广泛使用的威布尔分布作为有效流量的分布形式因为威布尔分布具有相当灵活的特点对多类数据都能给出很好的描述采用威布尔形式的有效流量分布函数为s0采用最大似然估计法进行参数估计似然方程为指示变量如果统计流量为非删失数据时取3调查方法与数据调查选取设有路内停车位且无机非隔离的非机动车道进行视频采集获取不同宽度的非机动车道内的非机动车流量数据
关键词: 城市交通; 路内停车; 寿命分析; 非机动车; 影响评价
中图分类号: U491
文献标识码: A
Traffic Behavior Analysis of N on m otorized V ehicle under Influence of Curb Parking
GUO H ong w e,i GAO Z i you, ZHAO X iao m e,i YANG X iao bao
表 1 寿命分析方法与本研究 对比 T ab le 1 Analogy be tween lifetime data analysis and th is study
参数 终止事件
变量 删失状态 寿命函数 分布函数
生存分析
时间 t 寿命为 t 时死亡
生存时间 T 寿命 T 大于观测时间, 未死亡
S ( t) = 1 - F ( t) F ( t)
存的概率, 也称为可靠度函数.
常用于估计寿命函数的方法包括非参数法和
参数法 [ 5] .
非参数方法一般采用乘积限法 ( P roduct L im it M ethod, PLM ) [ 9 ] . 该方法假设有 n 个数据样本, 其
中包括 n - k 个删失数据 ( t时刻寿命尚未终止, 实 际寿命大于 t). 将 k 个非删失数据 (寿命终止, 实
非机动车行为分析
非机动车流量 q 流量为 q时非机动车进入机动车道
有效流量 qc 有效流量 qc大于实际流量, 无车辆越线
S o ( q) = 1 - Fo ( q) Fo ( q)
根据式 ( 2), 流量为 q 时不发生越线行为的概 率 (即有效概率 ) 可以定义为
So (q)
=
1 - Fo (q)
究交通拥堵持续时间和交通 延误 [ 8] ; 预测机动车 保有量与交易规律等 [ 6] ; . 该方法关注寿命 T 的分
布规律:
F ( t ) = 1 - S ( t ) = P r( t T )
( 1)
式中 F ( t) 寿命的分布函数, 表示个体在寿
命为 t 时死亡的概率;
S ( t ) 生存函数, 表示个体寿命为 t时仍生
help evalua te the in fluence o f curb parking on non m o to rized vehic les and improve the planning and m anage
m ent o f curb parking.
K ey word s: urban traffic; curb park ing; life tim e analysis; non m otor ized vehicle; influence evalua tion
够在非机动车道内行驶的最大流量, 即 q < qc 时不
会发生越线行为. 以 Fo ( q ) 作为研究对象, 可以将
路内停车带来的多种因素 (如车道变窄、车道阻塞
等 ) 对非机动车交通行为的影响体现为越线行为 发生的概率, 从宏观层面描述各种因素对非机动车
交通行为的影响. 另外, 仅以流量作为输入变量, 简化了数据获取与分析过程, 因为部分涉及非机动
法所关注的内容. 另外, 由于路内停车的影响和非 机动车交通行为均具有随机性, 即便相同的流量值
也会出现发生越线占道与不发生两种可能结果, 这 意味着一般的统计分析方法将不再适用 [ 5] , 而寿命
第 11卷第 1期
路内 停车对非机动车交通行为影响研究
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分析法则能很好地解决该问题. 表 1将寿命分析方 鉴于二者间的共通之处, 故采用该方法对路内停车 法与本研究对越线行为研究的相似之处进行对比, 影响下的非机动车越线行为进行分析.
收稿日期: 2010 07 06 修回日期: 2010 10 11 录用 日期: 2010 10 21 基金项目: 国家重点基础研究发展计划 ( 2006CB705500); 国家自然科学基金项目 ( 70631001, 70701004). 作者简介: 郭宏伟 ( 1982- ), 男, 新疆乌苏人, 博士生. * 通讯作者: gaoziyou@ jtys. bjtu. edu. cn
车交通行为的数据难以获取和量化. 非机动车越线行为可以看作是非机动车在车道
内行驶的有效状态随流量持续的过程, 当非机动车 越线占用机动车道, 意味着该有效状态的终止, 此时 的车道宽度已无法有效满足当前流量的非机动车行
驶需求. 这种有效状态的持续过程类似于寿命持续 状态, 越线行为类似于终止事件, 这些都是寿命分析
So ( q ). 本研究采用寿命分析中被广泛使用的威布 尔分布作为有效流量的分布形式, 因为威布尔分布
具有相当灵活的特点, 对多类数据都能给出很好的 描述 [ 5] . 采用威布尔形式的有效流量分布函数为
S0 ( q ) = 1 - exp[ - ( q) ]
( 5)
式中
刻度参数, > 0;
位置参数, > 0; 式 ( 5) 中的参数 和 采用最大似然估计法 进行参数估计, 似然方程为 [ 5 ]
ca te the curb park ing has a sign ificant influence on the tra ffic behavior of non m o to rized vehic les. It can de
c rease the va lid vo lum e and increase the like lihood o f lane crossing behav io r. T he results are expected to
crossing behav ior and non m o to rized vehic le volum e, evalua te the influence o f curb pa rk ing, then a nonpara
m etr ic m ethod and a param etric m ethod are used to estima te the model w ith censored data. T he resu lts indi
际寿命为 t) 由小到大排成 t1 t2
^
式中 S ( t)
^
S( t) =
j: tj
nj - dj t nj
寿命函数估计值;
tk, 则 ( 2)
nj 在 tj 时刻面临死亡风险且非删失的样 本数;
dj 在 tj 时刻终结的样本数. 参数方法则是假设寿命函数服从威布尔分布
( W eibull) , 正态分布 ( Norm al) , 伽玛分布 ( Gamm a) 等形式 [ 5] , 以此描述寿命的分布特征. 2. 2 非机动车越线行为分析