[0025] 如图1所示，本发明的一种分区域分时域的城市车辆工况构建方法，包括以下步骤：
[0026] 步骤一、城市区域和时域的划分、并设计各区域代表线路：对城市进行区域划分，将城市划分为多个互不相交且依次连续的区域；同时对每日车辆运行有效时间进行多个时域的划分，在各区域内设计确定若干条代表线路，通过GPS设备获取各区域上试验车辆在代表线路上的实时行驶工况数据，以代表线路的起点至终点单趟工况数据为一个数据单元；
[0027] 本实施例中，步骤一中根据城市行政区域、环路、商业区或娱乐休闲区因素将城市划分为多个互不相交的区域；步骤一中，所述每日车辆运行有效时间为6:00‑23:00，依据上下班高峰的因素将每日车辆运行有效时间划分为多个时域。
[0028] 需要说明的是，代表线路的选择综合考虑如下因素：交通等级、覆盖区域、线路方向等。以道路等级、饱和度、交叉口密度等因素将区域道路进行交通等级划分，按照不同交通等级道路进行分层抽样，在每一等级路段中采用随机抽样组成若干条代表线路，要求包含东西南北方向且覆盖率达80％以上。以某城市为例，共划分为7个区域和6个时域，各区域选择10条代表线路，共计70条代表线路，基本覆盖该市大部分区域，符合区域划分和试验线路选择依据。
[0029] 实际实施时，通过GPS设备获取各区域上试验车辆在代表线路上的实时行驶工况数据，以连续15天为一个采样周期，采样三个周期，保证采样数据量饱和。
[0030] 步骤二、按照各区域内代表线路交通强度、权重建立各区域内各时域代表线路工况数据库：在各区域内各代表线路上设立多个交通量监测点，根据公式 计算第p个区域在第q个时域内第i条代表线路的交通强度μi,q,p，其中， 为第p个区域在第q个时域内第i条代表线路上第j个交通量监测点采集的车辆数，J为第p个区域内第i条代表线路上交通量监测点总数，hq为第q个时域的小时数，p为城市划分的区域编号且p＝1,2,...,P，P为城市划分的区域总数，q为每日车辆运行有效时间划分的时域编号且q＝1,2,...,Q，Q为每日车辆运行有效时间划分的时域总数，i为区域内代表线路编号且i＝1,2,...,I，I为区域内代表线路总数；
[0031] 交通强度为每分钟通过单个交通量监测点的车辆数；
[0032] 根据公式 计算第p个区域在第q个时域内第i条代表线路的权重ωi,q,p，其中，μimin,q,p为第p个区域在第q个时域内各代表线路的交通强度中的最小值；
[0033] 通过第p个区域在第q个时域内第i条代表线路的交通强度μi,q,p、对应的第p个区域在第q个时域内第i条代表线路的权重ωi,q,p和对应区域时域内代表线路上多个数据单元建立各区域内各时域代表线路工况数据库；
[0034] 实际实施时，以单区域单时域为例，建立代表线路交通强度和权重的统计表，如表1所示。
[0035] 表1
[0036]
[0037] 以第3条代表线路为基准，取基准线路50个数据单元，取第1条代表线路64个数据单元，取第2条代表线路60个数据单元，取第4条代表线路54个数据单元，取第5条代表线路55个数据单元，取第6条代表线路58个数据单元，取第7条代表线路54个数据单元，取第8条代表线路57个数据单元，取第9条代表线路56个数据单元，取第10条代表线路62个数据单元，共计570个数据单元形成单区域单时域的城市车辆工况数据库。
[0038] 步骤三、按照各区域各时域交通强度和代表线路上的实时行驶工况数据建立各区域内各时域工况数据表：根据公式 计算第p个区域在第q个时域内的交通强度μq,p；
[0039] 根据公式 计算第p个区域在第q个时域的权重ωq,p，其中，μqmin,p为第p个区域在各时域上的交通强度中的最小值；
[0040] 以时域编号为表格的行，以区域编号为表格的列，以第p个区域在第q个时域的权重ωq,p、第p个区域在第q个时域内的交通强度μq,p和对应区域时域内代表线路上多个数据单元的集合为表格的单元格，建立各区域内各时域工况数据表；
[0041] 实际实施时，以时域编号为表格的行，以区域编号为表格的列，以第p个区域在第q个时域的权重ωq,p、第p个区域在第q个时域内的交通强度μq,p和对应区域时域内代表线路上多个数据单元的集合为表格的单元格，建立各区域内各时域工况数据表，如表2所示。
[0042] 表2
[0043] 第1区域 第2区域 第3区域 第4区域 第5区域 第6区域 第7区域
第1时域 s11 s12 s13 s14 s15 s16 s17
第2时域 s21 s22 s23 s24 s25 s26 s27
第3时域 s31 s32 s33 s34 s35 s36 s37
第4时域 s41 s42 s43 s44 s45 s46 s47
第5时域 s51 s52 s53 s54 s55 s56 s57
第6时域 s61 s62 s63 s64 s65 s66 s67
[0044] 表2中sqp为第q行第p列的单元格中第p个区域在第q个时域的权重ωq,p、第p个区域在第q个时域内的交通强度μq,p和对应区域时域内代表线路上多个数据单元的集合。
[0045] 步骤四、分区域分时域预测城市车辆工况：在建立的各区域内各时域工况数据表中根据权重值筛选指定区域指定时域下对应比例的数据单元，构建待预测的城市车辆工况数据库，运用聚类分析法完成指定区域指定时域下的城市车辆工况预测，形成分区域分时域的城市车辆工况库。
[0046] 本实施例中，步骤四中基于已划分时域、区域的工况数据表，确定待预测工况的区域时域覆盖范围，通过查表法确定相应区域时域的交通强度和权重，按照权重之间的比例关系，提取相应区域时域下的数据单元形成待预测的城市车辆工况数据库，运用主成分分析和聚类分析方法构建指定区域指定时域下的城市车辆工况。
[0047] 实际实施时，构建待预测的城市车辆工况数据库可通过短行程划分、特征参数分析、主成分分析和聚类分析的大数据分析过程，解析出若干条拥堵、一般和通畅三类候选片段，完成特定区域时域工况构建，最后形成区域、时域的城市车辆工况库。
[0048] 本实施例中，步骤四中指定区域指定时域下的城市车辆工况包括单区域单时域下的城市车辆工况、单区域多时域下的城市车辆工况、多区域单时域下的城市车辆工况和多区域多时域下的城市车辆工况。
[0049] 实际实施时，当指定区域指定时域下的城市车辆工况为多区域多时域下的城市车辆工况时，以某市的第1个区域、第2个区域和第3个区域的全时域为例，在建立的各区域内各时域工况数据表中根据权重值筛选指定区域指定时域下对应比例的数据单元，构建第1个区域、第2个区域和第3个区域的全时域的城市车辆工况数据库，运用聚类分析法完成第1个区域、第2个区域和第3个区域的全时域下的城市车辆工况预测，如图2所示；
[0050] 当指定区域指定时域下的城市车辆工况为单区域单时域下的城市车辆工况时，以某市的第1个区域第1个时域为例，构建第1个区域第1个时域的城市车辆工况数据库，运用聚类分析法完成第1个区域第1个时域下的城市车辆工况预测，如图3所示；
[0051] 同理，完成单区域多时域下的城市车辆工况和多区域单时域下的城市车辆工况的预测，如图4所示，完成第2个区域全时域下的城市车辆工况预测；如图5所示，完成全区域第3个时域下的城市车辆工况预测。
[0052] 本发明基于试验车辆在代表线路上的实时行驶工况数据、各区域内各时域代表线路工况数据库和各区域内各时域工况数据表，所构建的工况更加符合城市车辆实际运行状态，可以实现城市车辆工况、任意区域和时域工况构建，以及多组合区域工况预测，具有构建区域时段工况、提高城市车辆工况精度和工况预测的优势。
[0053] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
