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(píng)價(jià)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(jì)綜合評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(guó)在城市道路平面交叉口評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)，而在道路平面交叉口綜合評(píng)價(jià)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(guó)情，以及我國(guó)通行能力優(yōu)先、對(duì)非機(jī)動(dòng)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(jì)的理念用于我國(guó)城市道路交叉口設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，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(guó)國(guó)情的城市道路交叉口綜合評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)方法，具有較高的社會(huì)效益和實(shí)用價(jià)值。灰色聚類分析是將聚類對(duì)象于不同聚類指標(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(duì)象屬哪一灰類的灰色統(tǒng)計(jì)方法?；疑垲惙ㄟm合于分類和評(píng)價(jià)復(fù)雜的、信息不完全的系統(tǒng)，它的優(yōu)點(diǎn)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(píng)價(jià)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(guó)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)方法。技術(shù)方案:為實(shí)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(píng)價(jià)方法，包括以下步驟:I)確定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，定義各級(jí)灰類:評(píng)價(jià)準(zhǔn)則包括效率指標(biāo)和安全指標(biāo)兩大類，評(píng)價(jià)等級(jí)擬定為優(yōu)、良、中、差四級(jí)灰類，構(gòu)造各評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的效率及安全指標(biāo)區(qū)間；2)建立評(píng)價(jià)矩陣:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)建立評(píng)估樣本矩陣，并對(duì)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(duì)其進(jìn)行無量綱化處理；4)構(gòu)造白化函數(shù)，并建立評(píng)價(jià)準(zhǔn)則模型:對(duì)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(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)屬于各灰類的權(quán)重，以確定評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量；6)計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)單元對(duì)于各個(gè)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(píng)價(jià)對(duì)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(píng)價(jià)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(yùn)行狀況進(jìn)行多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)。本發(fā)明結(jié)合我國(guó)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(duì)象的評(píng)價(jià)方法的不足，在判斷交叉口運(yùn)行狀況、分析交通系統(tǒng)癥結(jié)方面具有實(shí)際的工程運(yùn)用價(jià)值。


圖1為城市道路交叉口綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系示意圖；圖2為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)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(píng)價(jià)方法，包括以下步驟:I)確定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，定義各級(jí)灰類:評(píng)價(jià)準(zhǔn)則包括效率指標(biāo)和安全指標(biāo)兩大類，評(píng)價(jià)等級(jí)擬定為優(yōu)、良、中、差四級(jí)灰類，參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果構(gòu)造各評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的效率及安全指標(biāo)區(qū)間；2)建立評(píng)價(jià)矩陣:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)建立評(píng)估樣本矩陣，并對(duì)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(duì)其進(jìn)行無量綱化處理；4)構(gòu)造白化函數(shù)，并建立評(píng)價(jià)準(zhǔn)則模型:對(duì)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(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)屬于各灰類的權(quán)重，以確定評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量；6)計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)單元對(duì)于各個(gè)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(píng)價(jià)對(duì)象屬于哪一灰類。以下，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)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(píng)價(jià)方法，包括以下步驟:I)確定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，定義各級(jí)灰類。如圖1所示，交叉口綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的評(píng)價(jià)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(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人)的服務(wù)水平(L0S)，其計(jì)算方式參照美國(guó)2010年新版《道路通行能力手冊(cè)》;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(píng)價(jià)等級(jí)擬定為優(yōu)、良、中、差四級(jí)灰類，各評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)效率及安全指標(biāo)范圍如表I所示。表I評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)方法，其特征在于包括以下步驟: 1)確定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，定義各級(jí)灰類:評(píng)價(jià)準(zhǔn)則包括效率指標(biāo)和安全指標(biāo)兩大類，評(píng)價(jià)等級(jí)擬定為優(yōu)、良、中、差四級(jí)灰類，構(gòu)造各評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的效率及安全指標(biāo)區(qū)間； 2)建立評(píng)價(jià)矩陣:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)建立評(píng)估樣本矩陣，并對(duì)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(duì)其進(jìn)行無量綱化處理； 4)構(gòu)造白化函數(shù)，并建立評(píng)價(jià)準(zhǔn)則模型:對(duì)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(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)屬于各灰類的權(quán)重，以確定評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量； 6)計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)單元對(duì)于各個(gè)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(píng)價(jià)對(duì)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(píng)價(jià)方法，該方法包括確定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則并定義各級(jí)灰類、建立評(píng)價(jià)矩陣、建立指標(biāo)閾值矩陣、構(gòu)造白化函數(shù)并建立評(píng)價(jià)準(zhǔn)則模型、標(biāo)定聚類權(quán)、計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)單元對(duì)于各個(gè)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(píng)價(jià)對(duì)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(yùn)行狀況進(jìn)行多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，結(jié)合我國(guó)混行交通模式，綜合考慮信號(hào)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(duì)象的評(píng)價(jià)方法的不足，在判斷交叉口運(yùn)行狀況、分析交通系統(tǒng)癥結(jié)方面具有實(shí)際的工程運(yùn)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103116697SQ201310016519
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)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(qǐng)人:東南大學(xué)