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首页 / 专利分类库 / 信号装置 / 一种混合交通的交通阻抗的计算方法及装置

一种混合交通的交通阻抗的计算方法及装置
申请号 CN202311853937.9 申请日 2023-12-28 公开(公告)号 CN117809455A 公开(公告)日 2024-04-02
申请人 长沙理工大学; 发明人 谷健; 王宁; 曾子宁; 李顺; 何石坚; 景薇; 黄复安; 向往; 邢璐;
摘要 本 发明 实施例 提供了一种混合交通的交通阻抗的计算方法及装置，涉及 交通规划 的技术领域。其中，该方法包括：获取至少两种类型的交通工具的交通流量；获取对所述至少两种类型的交通工具进行 能源 补充所花费的补能成本；基于所述交通流量和所述补能成本，计算所述至少两种类型的交通工具的交通阻抗，所述交通阻抗包括时间阻抗和 费用 阻抗；其中，所述至少两种类型中的每种类型的交通工具的能源补充方式不同。由于不同类型的交通工具的补能方式不同，所花费的补能成本不同，因此，将补能成本作为考虑因素计算交通阻抗，能够更加全面地考虑不同类型的交通工具在多种因素带来的影响，更加符合道路实际情况，能够提高交通阻抗计算的精确度。
权利要求

1.一种混合交通的交通阻抗的计算方法，其特征在于，包括：
获取至少两种类型的交通工具的交通流量；
获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，所述补能成本包括时间和费用；
基于所述交通流量和所述补能成本，计算所述至少两种类型的交通工具的交通阻抗，所述交通阻抗包括时间阻抗和费用阻抗；
其中，所述至少两种类型中的每种类型的交通工具的能源补充方式不同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两种类型包括第一类型和第二类型；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
获取对所述第一类型的交通工具进行能源补充所花费的第一补能成本；
获取对所述第二类型的交通工具进行能源补充所花费的第二补能成本；
基于所述第一补能成本和所述第二补能成本，确定对所述至少两种类型的交通工具进行补能所花费的补能成本。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补能成本包括时间；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的等待时间和补能时间；
基于所述等待时间和所述补能时间，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补能成本包括费用；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
获取所述至少两种类型的交通工具在道路上行驶所花费的能源费用；
基于所述能源费用，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能费用。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两种类型的交通工具至少包括燃油车辆和充电车辆。
6.一种混合交通的交通阻抗的计算装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取至少两种类型的交通工具的交通流量；
第二获取模块，用于获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，所述补能成本包括时间和费用；
计算模块，用于基于所述交通流量和所述补能成本，计算所述至少两种类型的交通工具的交通阻抗，所述交通阻抗包括时间阻抗和费用阻抗；
其中，所述至少两种类型中的每种类型的交通工具的能源补充方式不同。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少两种类型包括第一类型和第二类型；所述第二获取模块包括：
第一获取子模块，用于获取对所述第一类型的交通工具进行能源补充所花费的第一补能成本；
第二获取子模块，用于获取对所述第二类型的交通工具进行能源补充所花费的第二补能成本；
确定子模块，用于基于所述第一补能成本和所述第二补能成本，确定对所述至少两种类型的交通工具进行补能所花费的补能成本。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述补能成本包括时间；
所述第二获取模块包括：
第三获取子模块，用于获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的等待时间和补能时间；
第一计算子模块，用于基于所述等待时间和所述补能时间，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的时间。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至5中任一项所述的方法。
10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至5中任一项所述的方法。
说明书全文

一种混合交通的交通阻抗的计算方法及装置

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及交通规划的技术领域，具体而言，涉及一种混合交通的交通阻抗的计算方法及装置。

背景技术

[0002] 随着新能源汽车的不断普及，未来电动汽车和燃油汽车并存的混合交通流将继续存在一段时间。为了顺应这一变化，开展针对燃油汽车和电动汽车混合交通流的深入研究显得非常迫切和必要。交通阻抗作为评价交通便利程度的指标，综合考虑了交通区间、交通设施和交通工具状况，反映了路段或路径之间的运行距离、时间、费用和舒适度等因素。因此，量化道路阻抗对出行者出行路径选择的影响就显得尤为重要。
[0003] 目前针对道路阻抗的道路阻抗模型仅仅是针对行程时间、距离和流量的关系，而没有考虑实际情况下混合交通的复杂性，导致道路阻抗的计算精度较低。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供了一种混合交通的交通阻抗的计算方法及装置，以至少解决现有技术中的混合交通状况下的道路阻抗的计算精度较低的问题。
[0005] 根据本发明的一个实施例，提供了一种混合交通的交通阻抗计算方法，包括：
[0006] 获取至少两种类型的交通工具的交通流量；
[0007] 获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，所述补能成本包括时间和费用；
[0008] 基于所述交通流量和所述补能成本，计算所述至少两种类型的交通工具的交通阻抗，所述交通阻抗包括时间阻抗和费用阻抗；
[0009] 其中，所述至少两种类型中的每种类型的交通工具的能源补充方式不同。
[0010] 可选的，所述至少两种类型包括第一类型和第二类型；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
[0011] 获取对所述第一类型的交通工具进行能源补充所花费的第一补能成本；
[0012] 获取对所述第二类型的交通工具进行能源补充所花费的第二补能成本；
[0013] 基于所述第一补能成本和所述第二补能成本，确定对所述至少两种类型的交通工具进行补能所花费的补能成本。
[0014] 可选的，所述补能成本包括时间；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
[0015] 获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的等待时间和补能时间；
[0016] 基于所述等待时间和所述补能时间，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的时间。
[0017] 可选的，所述补能成本包括费用；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
[0018] 获取所述至少两种类型的交通工具在道路上行驶所花费的能源费用；
[0019] 基于所述能源费用，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本。
[0020] 可选的，所述至少两种类型的交通工具至少包括燃油车辆和充电车辆。
[0021] 本发明还提供了一种混合交通的交通阻抗的计算装置，包括：
[0022] 第一获取模块，用于获取至少两种类型的交通工具的交通流量；
[0023] 第二获取模块，用于获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，所述补能成本包括时间和费用；
[0024] 计算模块，用于基于所述交通流量和所述补能成本，计算所述至少两种类型的交通工具的交通阻抗，所述交通阻抗包括时间阻抗和费用阻抗；
[0025] 其中，所述至少两种类型中的每种类型的交通工具的能源补充方式不同。
[0026] 根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述混合交通的交通阻抗的计算方法中任一实施例中的步骤。
[0027] 根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述混合交通的交通阻抗的计算方法中任一实施例中的步骤。
[0028] 通过本发明，由于不同类型的交通工具的补能方式不同，所花费的补能成本不同，因此，将补能成本作为考虑因素计算交通阻抗，能够更加全面地考虑不同类型的交通工具在多种因素带来的影响，能够更加符合道路实际情况，能够提高交通阻抗计算的精确度。附图说明
[0029] 图1是本发明实施例的一种混合交通的交通阻抗的计算方法的移动终端的硬件结构图；
[0030] 图2是本发明实施例的一种混合交通的交通阻抗的计算方法的流程图；
[0031] 图3是本发明实施例提供的总交通量Q和电动汽车渗透率BEV对等待时间tq的影响图；
[0032] 图4是本发明实施例提供的总交通量Q和电动汽车渗透率BEV对补能时间Tw的影响图；
[0033] 图5是本发明实施例提供的总交通量Q、电动汽车渗透率BEV和行驶里程L对出行时间T的影响图；
[0034] 图6是本发明实施例提供的电动汽车渗透率BEV和行驶里程L对出行费用M的影响图；
[0035] 图7行驶里程L＝100时，总交通量Q和电动汽车渗透率BEV对出行时间T的影响图；
[0036] 图8是行驶里程L＝200时，总交通量Q和电动汽车渗透率BEV对出行时间T的影响图；
[0037] 图9是行驶里程L＝500时，总交通量Q和电动汽车渗透率BEV对出行时间T的影响图；
[0038] 图10是行驶里程L＝1000时，总交通量Q和电动汽车渗透率BEV对出行时间T的影响图；
[0039] 图11是本发明实施例中的一种混合交通的交通阻抗的计算装置的结构图。

具体实施方式

[0040] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
[0041] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0042] 本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种混合交通的交通阻抗的计算方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
[0043] 存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的一种混合交通的交通阻抗的计算方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0044] 传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
[0045] 本实施例提供了一种混合交通的交通阻抗的计算方法，其中，图2是本发明实施例的一种混合交通的交通阻抗的计算方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
[0046] 步骤S201、获取至少两种类型的交通工具的交通流量。
[0047] 其中，所述至少两种类型中的每种类型的交通工具的能源补充方式不同。
[0048] 其中，交通工具可以包括在不同领域行驶的工具，例如，车辆、船、飞机等。按照能源补充的方式，每个领域中的交通工具都可以包含不同的类型，例如，燃油补能、充电补能、打气补能。以在道路上行驶的机动车辆为例，车辆可以包括燃油车辆和充电车。
[0049] 在不同时间段内，在道路中行驶的不同类型的车辆的数量会发生变化，也就是说，随着时间的变化会导致交通流量的变化，因此需要获取每种类型的交通工具的交通流量，交通流量可以基于历史流量数据获取，或者是在特定时间段特定路段获取的，此处对交通流量的获取方式不作限定。例如，道路上包括燃油汽车、电动汽车、电动摩托车、自行车等交通工具。由于每种类型的交通工具的补能方式不同，所消耗的能源多少不同，所花费的补能费用不同。
[0050] 为了便于理解，本实施例中以道路中包含的车辆类型为例进行说明，需要说明的是，至少两种类型的交通工具除了车辆之外还可以应用于其他各种不同领域的交通工具。
[0051] 可选的，所述至少两种类型的交通工具至少包括燃油车辆和充电车辆。由于燃油车辆和充电车辆的能源补充方式不同，因此，所花费的补能成本不同。
[0052] 步骤S202、获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，所述补能成本包括时间和费用。
[0053] 由于每种类型的交通工具的补能方式不同，所花费的补能成本也不同，例如，补能所需要花费的时间、补能花费的费用、补能所需要行驶的距离等。因此，可以获取每种类型的交通工具的补能成本。具体可以记录每种类型中的单个车辆进行补能所需要花费的时间、费用、距离等成本，对每种类型的车辆所花费的成本取平均值。还可以通过获取历史数据等其他方式得到。
[0054] 例如，当车辆在道路上行驶时，有时候需要对车辆进行补能，包括加油或者充电，由于车辆的加油成本和充电成本不同，因此需要获取每种交通工具的补能成本。
[0055] 可选的，所述至少两种类型包括第一类型和第二类型；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
[0056] 获取对所述第一类型的交通工具进行能源补充所花费的第一补能成本；
[0057] 获取对所述第二类型的交通工具进行能源补充所花费的第二补能成本；
[0058] 基于所述第一补能成本和所述第二补能成本，确定对所述至少两种类型的交通工具进行补能所花费的补能成本。
[0059] 在该实施方式中，每种类型的交通工具的补能方式不同，因此可以针对每种类型的交通工具获取补能成本。本实施方式以两种类型的交通工具混合为例，当包含两种以上类型时，也可以参照本实施方式。例如，获取加油车辆在加油时花费的时间，并获取充电车辆在充电时花费的时间。针对每种类型的交通工具确定补能成本后，能够获取第一类型和第二类型的交通工具的补能成本，从而能够得到更加精确的补能成本。
[0060] 可选的，所述补能成本包括时间；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
[0061] 获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的等待时间和补能时间；
[0062] 基于所述等待时间和所述补能时间，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的时间。
[0063] 在该实施方式中，在对交通工具进行能源补充时，除了在补能操作过程中的补能操作时间，即补能时间，可能还会需要花费其他的时间，例如排队等待时间。因此，可以获取每种类型的交通工具的补能时间，以及在补能站点等待的时间。
[0064] 例如，车辆行驶至充电站时，可能需要排队，那么在补能期间所花费的时间则包括了正在进行补能操作的补能时间以及排队等待的时间。
[0065] 以道路上的车流量组成为电动汽车和燃油汽车，不考虑其他类型车辆的影响为例，计算车辆进行能源补充期间所花费的时间TW。
[0066] 在考虑电动汽车充电时间与燃油汽车加油时间对交通网络中的节点阻抗产生影响时，考虑充电站或加油站作为一个排队系统，考虑了到达率和服务率、排队长度、平均等待时间几个方面的影响。到达率是指充电站或加油站的车辆到达速率，这取决于交通流量；服务率是指站点能够为车辆提供服务的速率，它取决于充电或加油设备的性能和效率；排队长度是指在站点等待服务的车辆数量，这取决于到达率和服务率之间的差异；平均等待时间是指车辆在站点排队等待服务的平均时间，它受到到达率、服务率和排队长度的影响。
根据上述分析得出：
[0067] TW＝t1+t2+tq‑t0
[0068] 式中，TW是车辆在补能站点，即在加油站或充电站进行补能期间所花费的时间；tq为车辆在进行补能操作时，在补能排队系统中所花费的时间；t1为车辆减速至补能站点所用的时间，a1为减速度；t2为车辆离开补能站点时起至加速至常速的时间，a2为加速度；t0为车辆无补能需求，正常驶过该补能站点路段的时间，V0为车辆在道路上行驶的速度。
[0069]
[0070]
[0071] 上述获取t1和t2仅仅是一种获取方式，还可以根据去补能站点所需要的平均行驶距离、平均行驶速度等计算获取。停留时间tq可以通过记录每种类型中的单个车辆在补能站点的时间，当记录多个时间数据时，根据统计方法可以计算每种类型的车辆需要花费的平均时间，此外，还可以通过其他方式计算得出。
[0072] 车辆从进入补能站点到离开补能站点的时间可通过排队系统进行计算。排队系统由三个基本部分组成，分别是：输入过程、排队规则和服务机构。输入过程指的是车辆到达时间的分布情况。交通源是无限的，车辆的到达是相互独立的，符合参数为λ的泊松分布。排队规则是指车辆等待服务的规则，采用先到先服务的原则。服务机构包括服务台的数量(表示为c)、服务方式以及服务时间分布。每辆车的服务时间相互独立且服从定长分布。排队规则采用混合制，意味着存在多个服务队列。以泊松流的交通为例，其平均到达率为λ。每个服务台的平均服务率为μ。整个服务机构的平均服务率可表示为nμ(当n
[0073] ρ为系统服务强度，当ρ>1时会发生排队现象；λ为平均到达率，单位时间内到达车辆的平均数；μ为平均服务率，单位时间内被服务车辆的平均数。
[0074]
[0075] Lq为平均等待队列长，即根据排队系统中等待服务的车辆数的平均值计算得出的队列长度；Ls为平均队列长，即根据排队系统中的车辆数(包括排队等待的车辆和正在补能的车辆)的平均值计算得出的队列长度。因此可以得出：
[0076]
[0077]
[0078] 其中，k为需要补能的车辆数，P0为排队系统中没有车辆在排队等待服务的概率；Pn为排队系统中有n个车辆在排队等待服务的概率；Pk+c为排队系统中有k+c个车辆在排队等待服务的概率。
[0079] Wq为一个车辆在系统中排队等待的时间的平均值；Ws为一个车辆在系统中停留的时间的平均值，包括补能时间和等待的时间。
[0080]
[0081]
[0082]
[0083] tq为混合车流在补能排队系统中所花费的时间，考虑到燃油汽车和电动汽车的差异性，结合车流量的大小和电动汽车渗透率的影响，根据以下公式确定tq的取值。
[0084] tq＝maxWS,EV，WS,GV
[0085] WS,EV和WS,GV分别表示电动车辆和燃油车辆在补能站点所花费的停留时间。
[0086] 由于不同的类型的交通工具进行能源补充所花费的时间不同，可以分别获取每种类型的交通工具进行能源补充所花费的时间，从而能够提高补能时间的精度。
[0087] 此外，同时考虑车辆在道路上行驶所花费的时间TBPR，以及不同类型的车流量的占比对TBPR的影响，该时间可以根据以下公式计算得出：
[0088] Q＝QEV+QGV
[0089]
[0090] 式中，Q为道路上的混合交通流量，QEV为道路上电动汽车的交通流量，QGV为道路上燃油汽车的交通流量。T0为自由流行驶时间；C为道路的实际通行能力，单位为辆/小时；α、β是根据实际数据拟合得到的参数，用于调整交通流量与出行时间之间的关系，美国联邦公路局标定取值分别为0.15，4。
[0091] 根据上述计算，则车辆的出行时间T为：
[0092] T＝TBPR+TW
[0093] 式中，TBPR为车辆在路段上行驶所花费的时间，TW是车辆在补能站点，即在加油站或充电站进行补能操作期间所花费的时间。
[0094] 综合考虑排队长度、等待时间、服务率和流量控制等因素，交通规划者可以制定策略来优化充电设施的布局和管理，以减轻交通网络中节点阻抗的影响。结合以上公式，可得混合交通流中车辆出行所花费的出行时间T为：
[0095]
[0096] 可选的，所述补能成本包括费用；所述获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，包括：
[0097] 获取所述至少两种类型的交通工具在道路上行驶所花费的能源费用；
[0098] 基于所述能源费用，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能费用。
[0099] 在该实施方式中，每种类型的交通工具在行驶时所消耗的能源不同，花费的能源费用也不一样。可以获取每种类型的交通工具的能源费用，该费用与交通工具的类型相关联，且随着行驶里程发生变化。
[0100] 以电动汽车和燃油汽车为例，计算电动汽车和燃油汽车混行道路中，车辆在行驶过程产生的能源消耗费用Mt：
[0101] Mt＝A×L
[0102] 式中，A为混合车流单位里程耗能费用，单位是元/千米，L为车辆行驶里程，单位为千米。
[0103] 此外，考虑每种类型的车辆在交通流中所占的比例，按照下述公式计算：
[0104]
[0105]
[0106] 由此得出混合车流单位里程耗能费用A为：
[0107]
[0108] 式中，BEV为电动车辆(EV)在交通流中所占的比例，BGV为燃油车辆(GV)在交通流中所占的比例；DEV为电动车辆的单位里程耗能费用，单位是元/千米，DGV为燃油车辆的单位里程耗能费用，单位为元/千米。
[0109] 基于上述公式，可得车辆在行驶过程产生的能源消耗费用如下：
[0110]
[0111] 为了更全面地考虑车辆在行驶时的费用，还可以进一步考虑车辆通行费用。其费用与车辆类型和车辆的行驶距离有关，行驶的距离会直接影响费用，此外，不同类型的车辆对道路的磨损程度不同，因此可能会有不同的费率。
[0112] Ma＝m×θ×L
[0113] 式中，Ma是根据车辆在收费道路上产生的费用；θ为收费系数，根据行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T 489‑2019)规定的收费公路车辆通行费的车型分类，本实例中取1；m为收费公路每一车型单千米费率。
[0114] 结合以上公式，可得混合交通流中车辆的出行费用M为：
[0115]
[0116] 基于上述公式，可以得到不同类型的车辆、行驶距离等因素对费用阻抗的影响，从而能够提供交通阻抗的计算精度。
[0117] 步骤S203、基于所述交通流量和所述补能成本，计算所述至少两种类型的交通工具的交通阻抗，所述交通阻抗包括时间阻抗和费用阻抗。
[0118] 在此步骤中，从出行时间和出行费用两个部分计算交通阻抗。其中，出行时间考虑了不同耗能车辆在补能站点消耗时间的影响，而出行费用部分则考虑了不同类型燃能车辆的出行里程能耗费用和道路使用费用。道路的总阻抗Z(即，至少两种类型的交通工具的交通阻抗)可以表示为：
[0119] Z＝δ1×T+δ2×M
[0120] δ1+δ2＝1
[0121] 式中，T代表车辆在路段上的行驶时间，M代表车辆在该路段上的出行费用。由δ1、δ2建立起函数量纲上的统一，由于不同行驶里程强调阻抗作用的不同，于是时间值和费用值的权重不同，所以根据长、短途的不同分别来标定δ1、δ2参数的值，同时根据δ1、δ2的大小关系，来决定总阻抗值Z的量纲和δ1、δ2的量纲。
[0122] 以下通过数学模拟和数据可视化分析上述参数之间的关系，使用了BPR函数并考虑了补能时间来模拟车辆出行时间。该函数考虑混合交通流量(Q)、道路容量(C)以及两个参数α和β。以双向四车道路段为例，分析混合交通流量(Q)、行驶里程(L)和电动车渗透率(BEV)对电动汽车和燃油汽车混行交通流的阻抗函数的影响。其中，阻抗函数中一些基础参数取值如下表所示：
[0123] 表1基础参数取值
[0124]
[0125]
[0126]
[0127]
[0128] 其中，λEV和λGV别代表在补能节点处电动汽车和燃油汽车的平均到达率，μEV和μGV分别表示单位时间内到达车辆的平均数，单位为辆/分钟。
[0129] 参见图3，图中分别表示在10种电动汽车渗透率下，车辆在补能节点所花费的时间tq。由图可知，随着电动汽车渗透率的增加，补能时间(tq)呈现出不同的变化趋势。当电动汽车渗透率较低时，补能时间相对较短，这可能是因为燃油汽车更多，充电桩补能设施的工作负担分散。随着电动汽车渗透率的增加，补能时间逐渐增加，这可能是因为电动汽车的增加导致补能所更频繁地为电动汽车充电，增加了平均等待时间。同时，随着混合交通流量(Q)的增加，补能时间也呈上升趋势。这可能是因为总交通量的增加导致交通系统更加繁忙，补能所需要更多的时间来为所有车辆提供服务。总的来说，当电动汽车渗透率较低且总交通量较低时，补能时间最短，表示交通系统运行相对高效。电动汽车渗透率的增加会对补能时间产生负面影响，尤其在高总交通量的情况下。
[0130] 参见图4，图中分别表示在10种电动汽车渗透率的情况下，排队系统前后的花费时间TW。TW可以表示为以下公式。
[0131] TW＝t1+t2+tq‑t0
[0132] 其中，t1为车辆减速至补能站点所用的时间，a1为减速度；t2为车辆离开补能站点时起至加速至常速的时间，a2为加速度；t0为车辆无补能需求，正常驶过该补能站点路段的时间，V0为车辆在道路上行驶的速度。t1和t2可以按照以下公式计算得出。
[0133]
[0134]
[0135] 为了更直观的显示Q、L、BEV等参数对出行时间的影响，如图5所示，图5是利用3D绘图功能绘制的一个三维的热力图，用来展示交通流量(Q)、行驶里程(L)以及电动车渗透率(BEV)对出行时间(T)的影响。其中，x轴表示Q，y轴表示L，z轴表示BEV，数据点的颜色表示出行时间，可以直观地查看不同参数值在图的不同区域对应的出行时间。从图中的图像中可以看出，随着交通强度(Q)的增加，出行时间(T)呈非线性增加。这表明在高交通强度下，交通拥堵对出行时间的影响更加显著；电动车比例(BEV)对出行时间(T)的影响取决于交通强度(Q)。在低交通强度下，BEV对出行时间的影响相对较小，但在高交通强度下，BEV的增加导致在补能过程所花费的时间增加，从而增加出行时间；行驶里程(L)对出行时间(T)的影响较为线性，增加里程会导致出行时间的增加。
[0136] 参见图6，图6是等高线图，用于可视化函数出行费用M在不同“BEV”(电动汽车比例)和“L”(行驶里程)参数值下的变化。
[0137] 根据图像，可以得到以下结果：
[0138] 1.电动汽车渗透率BEV对出行费用M值有显著影响。在相同的行驶里程下，随着电动汽车渗透率的增加，出行费用逐渐下降。这是由于电动汽车具有更低的能耗成本，使得出行费用减少。
[0139] 2.行驶里程L对出行费用M的影响：随着行驶距离延长，能源消耗及道路使用费用都会随之增加，从而使出行费用上涨。
[0140] 3.更进一步观察热力图，可解析出交通流量的构成情况。在BEV较低的情况下，由于传统燃油车占据主导地位，故而能耗成本相对较高，导致出行费用居高不下。然而，随着电动汽车渗透率的占比提升，整体能耗成本得以降低。
[0141] 4.这同样说明，在特定电动汽车渗透率下，通过选择适当行驶里程以实现相对较低的出行费用并非难事。
[0142] 以机动车驾驶人连续驾驶机动车行驶超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟的定义为疲劳驾驶的规定，选取200千米以上的出行为长途运输，100至200千米定义为中途运输，100千米以下的出行定义为短途运输，δ1、δ2参数的取值和量纲根据数值模拟分析结果而定义。
[0143] 如图7所示，在图5的基础上取L＝100千米时的切面，从图7中所示的热力图可以看出，在短途出行中，出行时间呈现较淡的颜色，整体色差不大，这是因为在短途出行中，电动汽车和燃油汽车因为补能需求而消耗的时间对整体的出行时间影响不大，交通流量的大小成为影响出行时间的主要原因，与基本的路阻函数相符。而从图6得知，出行费用则整体趋向于深色，说明短途出行中，电动汽车的渗透率对出行费用的影响不大，所以出行时间成为影响人们出行选择的重要因素，考虑将减小δ2的取值，并定义其单位为分钟/元，δ1为无量纲参数，整体阻抗Z的单位为分钟。
[0144] 如图8所示，在图5的基础上，取L＝200千米时的切面，从图8所示的热力图可以看出，在中途出行中，随着交通流量和电动汽车渗透率的增加，出行时间出现颜色加深的趋势，这是因为在中途出行的过程中，电动汽车的补能需求逐渐增加，导致电动汽车高渗透率下的出行时间呈现明显增加的趋势。而从图6得知，出行费用的颜色依旧偏深，说明在中途出行中，电动汽车的渗透率对出行费用的影响依旧不明显，但相较于短途出行的影响有加深，所以出行时间仍然成为影响人们出行选择的主要因素，此时δ2<δ1，并定义δ2单位为分钟/元，δ1为无量纲参数，整体阻抗Z的单位为分钟。
[0145] 同样的，在图5的基础上，分析长途出行时出行时间的变化情况，取L＝500千米、L＝1000千米时的切面。由图9和图10所示的热力图可以看出L＝500千米和L＝1000千米时，高流量高渗透率情况下的出行时间逐渐由淡色趋近于深色，颜色越趋近于深色，说明出行时间越长，此时还可能出现交通拥堵等状况，然而在图6所示的出行费用图像中，在高交通流量下，电动汽车的渗透率越高，反而出行费用越低，因此用户在长途出行时，选择电动汽车出行更加理想，所以在长途出行中，定义阻抗函数Z的δ1<δ2，并定义δ1单位为元/分钟，δ1为无量纲参数，整体阻抗Z的单位为元。
[0146] 综上，在δ1+δ2＝1的基础上，δ1、δ2的取值参考下表：
[0147] 表2不同运输里程的参数取值
[0148] 行驶里程 δ1取值 δ2取值 δ1单位 δ2单位 Z单位短途运输 0.75 0.25 — 分钟/元 分钟
中途运输 0.5 0.5 — 分钟/元 分钟
长途运输 0.25 0.75 元/分钟 — 元
[0149] 此外，在不同的时间段内，混合交通的时间和费用阻抗也存在差异。
[0150] 例如，在工作日的早高峰和晚高峰期间，路上的车辆较多，车辆的类型也较多，除了汽车之外，还有较多的电动摩托车、电动自行车或者脚踏自行车等。当存在的车辆类型较多，路况较复杂时，车辆所需要花费的时间成本会增加，费用成本也会增加。包括汽车在对摩托车等非机动车进行避让时，频繁踩刹车，导致能耗增加。
[0151] 因此，可以进一步获取不同类型的车辆在避让过程中减速所花费的时间，与加速至正常速度所需要花费的时间。从而获取复杂路况下，对车辆避让所需要额外产生的避让时间。以车辆从速度v0减速到v1花费的时间为t1，然后从v1加速到v0为例为t2，而按照速度v0(即不需要减速)通过与上述过程同样的距离时需要花费的时间为t3，所产生的避让时间为t1+t2‑t3。在汽车等机动车辆对非机动车辆进行避让时，减速或者踩刹车等会导致车辆的能耗增加。车辆的费用阻抗还可以包括在上述复杂路况下，频繁减速或者踩刹车等变速情况下导致的能耗增加而产生的费用。通过上述方式计算车辆的时间阻抗和费用阻抗，能够提高计算精度。
[0152] 本发明针对目前道路上电动汽车和燃油汽车混合交通量的道路情况，提出了一种同时考虑车辆出行时间和出行费用的广义阻抗函数，在原有BPR模型的基础上考虑了电动汽车与燃油汽车补能时间的不同所带来差异性，加入了电动汽车渗透率参数，并且考虑交通流量和行驶里程的影响，分段讨论总阻抗函数的参数取值和单位定义，使得总阻抗函数更加符合实际道路情况。
[0153] 本发明实施例，由于不同类型的交通工具的补能方式不同，所花费的补能成本不同，因此，将补能成本作为考虑因素计算交通阻抗，能够更加全面地考虑不同类型的交通工具在多种因素带来的影响，能够提高交通阻抗计算的精确度。
[0154] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0155] 在本实施例中还提供了一种混合交通的交通阻抗的计算装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0156] 图11是根据本发明实施例的一种混合交通的交通阻抗的计算装置的结构图，如图11所示，该装置包括：
[0157] 第一获取模块1101，用于获取至少两种类型的交通工具的交通流量；
[0158] 第二获取模块1102，用于获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能成本，所述补能成本包括时间和费用；
[0159] 计算模块1103，用于基于所述交通流量和所述补能成本，计算所述至少两种类型的交通工具的交通阻抗，所述交通阻抗包括时间阻抗和费用阻抗；
[0160] 其中，所述至少两种类型中的每种类型的交通工具的能源补充方式不同。
[0161] 可选的，所述至少两种类型包括第一类型和第二类型；所述第二获取模块包括：
[0162] 第一获取子模块，用于获取对所述第一类型的交通工具进行能源补充所花费的第一补能成本；
[0163] 第二获取子模块，用于获取对所述第二类型的交通工具进行能源补充所花费的第二补能成本；
[0164] 确定子模块，用于基于所述第一补能成本和所述第二补能成本，确定对所述至少两种类型的交通工具进行补能所花费的补能成本。
[0165] 可选的，所述补能成本包括时间；所述第二获取模块包括：
[0166] 第三获取子模块，用于获取对所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的等待时间和补能时间；
[0167] 第一计算子模块，用于基于所述等待时间和所述补能时间，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的时间。
[0168] 可选的，所述补能成本包括费用；所述第二获取模块包括：
[0169] 第四获取子模块，用于获取所述至少两种类型的交通工具在道路上行驶所花费的能源费用；
[0170] 第二计算子模块，用于基于所述能源费用，计算所述至少两种类型的交通工具进行能源补充所花费的补能费用。
[0171] 可选的，所述至少两种类型的交通工具至少包括燃油车辆和充电车辆。
[0172] 需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0173] 本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0174] 在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read‑Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
[0175] 本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0176] 在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
[0177] 本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
[0178] 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0179] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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