1.一种高速公路收费站应有混合车道数测算方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、分别构建收费站入口的综合平均发卡放行耗时模型、治超检查平均延误耗时模型和其他检查平均延误耗时模型,并计算得到收费站入口混合车道的综合平均发卡放行耗时;
S2、分别构建收费站出口的综合平均收费放行耗时模型、绿通检查平均延误耗时模型和其他检查平均延误耗时模型,并计算得到收费站出口混合车道的人工作业平均总耗时;
S3、获取收费站入口和出口的实际交通流中ETC车辆的第n类车型的占比和ETC车辆的第n类车型的平均通过耗时,并分别计算得到收费站入口和出口的ETC车辆正常通行的综合通行耗时;
S4、获取ETC本车道人工引导平均耗时和ETC换道引导的平均引导耗时,并计算得到ETC人工引导作业效率;
S5、获取ETC通行异常发生率,并基于收费站入口混合车道的综合平均发卡放行耗时、收费站出口混合车道的人工作业平均总耗时、收费站入口和出口的ETC车辆正常通行的综合通行耗时和ETC人工引导作业效率,分别计算得到收费站入口和出口的混合车道及ETC车道通行能力;
S6、获取收费站入口和出口的全年第30位小时交通量,作为收费站入口的测算高峰小时交通量Qr和出口的测算高峰小时交通量Qc;
S7、基于收费站入口和出口的测算高峰小时交通量、收费站入口和出口的混合车道及ETC车道通行能力,分别计算得到收费站入口和出口应有混合车道数;
所述步骤S1包括如下步骤:
S11、获取第n类车型在收费站入口发卡人工作业耗时和第n类车型在收费站入口交通流中的占比,并构建收费站入口的综合平均发卡放行耗时模型:n∈{pc1,pc2,pc3,pc4,truck1,truck2,truck3,truck4,truck5,truck6}其中,Trf表示收费站入口的综合平均发卡放行耗时, 表示第n类车型在收费站入口发卡人工作业耗时, 表示第n类车型在收费站入口交通流中的占比,pc1、pc2、pc3和pc4表示第一类客车、第二类客车、第三类客车和第四类客车,truck1、truck2、truck3、truck4、truck5和truck6分别表示第一类货车、第二类货车、第三类货车、第四类货车、第五类货车和第六类货车;
S12、获取收费站入口超限检查作业效率、收费站入口交通流中需要实施超限检查的货车占比和收费站入口交通流中的ETC车辆占比,并基于收费站入口的综合平均发卡放行耗时构建治超检查平均延误耗时模型:其中,Trc表示治超检查平均延误耗时,trc表示收费站入口超限检查作业效率,krc表示收费站入口交通流中需要实施超限检查的货车占比,kre表示收费站入口交通流中的ETC车辆占比;
S13、获取收费站入口的其他检查平均耗时、收费站入口交通流中的ETC车辆占比和收费站入口交通流中的ETC车辆占比,并基于收费站入口的综合平均发卡放行耗时构建收费站入口的其他检查平均延误耗时模型:其中,Trq表示收费站入口的其他检查平均延误耗时,trq表示收费站入口的其他检查平均耗时,krq表示收费站入口交通流中需要实施其他检查的车辆占比;
S14、基于收费站入口的综合平均发卡放行耗时模型、治超检查平均延误耗时模型和其他检查平均延误耗时模型,计算得到收费站入口混合车道的综合平均发卡放行耗时:Tr=Trf+Trc+Trq
其中,Tr表示收费站入口混合车道的综合平均发卡放行耗时;
所述步骤S2包括如下步骤:
S21、获取第n类车型在收费站出口分车型平均收费放行耗时和第n类车型在收费站出口交通流中的占比,并构建收费站出口的综合平均收费放行耗时模型:n∈{pc1,pc2,pc3,pc4,truck1,truck2,truck3,truck4,truck5,truck6}其中,Tcs表示综合平均收费放行耗时, 表示第n类车型在收费站出口分车型平均收费放行耗时, 表示第n类车型在收费站出口交通流中的占比;
S22、获取收费站出口的交通量中ETC车辆占比、收费站出口交通流中第m类货车绿通检查平均耗时和收费站出口交通流中第m类需要实施绿通检查的货车占比,并基于收费站出口的综合平均收费放行耗时构建绿通检查平均延误耗时模型:m∈{truck1,truck2,truck3,truck4,truck5,truck6}其中,Tcl表示绿通检查平均延误耗时,kce表示收费站出口的交通量中ETC车辆占比,表示收费站出口交通流中第m类货车绿通检查平均耗时, 表示收费站出口交通流中第m类需要实施绿通检查的货车占比;
S23、获取收费站出口的其他检查平均耗时和收费站出口交通流中需要实施其他检查的车辆占比,并基于收费站出口的综合平均收费放行耗时构建收费站出口的其他检查平均延误耗时模型:其中,Tcq表示收费站出口的其他检查平均延误耗时,tcq表示收费站出口的其他检查平均耗时,kcq表示收费站出口交通流中需要实施其他检查的车辆占比;
S24、基于收费站出口的综合平均收费放行耗时模型、绿通检查平均延误耗时模型和其他检查平均延误耗时模型,计算得到收费站出口混合车道的人工作业平均总耗时:Tc=Tcs+Tcl+Tcq
其中,Tc表示收费站出口混合车道的人工作业平均总耗时;
所述步骤S4中ETC人工引导作业效率的计算表达式如下:
其中,Tey表示ETC人工引导作业效率, 表示本车道引导在全部人工引导中的占比,表示ETC本车道人工引导平均耗时, 表示ETC换道引导的平均引导耗时;
所述步骤S5包括如下步骤:
S51、基于收费站入口混合车道的综合平均发卡放行耗时和收费站出口混合车道的人工作业平均总耗时,分别计算得到收费站入口和出口的混合车道通行能力:其中,Cr表示收费站入口的混合车道通行能力,Cc表示收费站出口的混合车道通行能力;
S52、获取ETC通行异常发生率,并基于收费站入口和出口的ETC车辆正常通行的综合通行耗时和ETC人工引导作业效率,分别计算得到收费站入口和出口的ETC车道通行能力:其中,Cre表示收费站入口的ETC车道通行能力,Cce表示收费站出口的ETC车道通行能力,f为ETC通行异常发生率。
2.根据权利要求1所述的高速公路收费站应有混合车道数测算方法,其特征在于,所述步骤S3中收费站入口和出口ETC车辆正常通行的综合通行耗时的计算表达式分别如下:其中,Tre和Tce分别表示收费站入口ETC车辆正常通行的综合通行耗时和收费站出口ETC车辆正常通行的综合通行耗时, 表示ETC车辆的第n类车型的平均通过耗时, 和 分别表示收费站入口的实际交通流中ETC车辆的第n类车型的占比和收费站出口的实际交通流中ETC车辆的第n类车型的占比。
3.根据权利要求1所述的高速公路收费站应有混合车道数测算方法,其特征在于,所述步骤S7中收费站入口和出口应有混合车道数的计算表达式分别如下:m∈{truck1,truck2,truck3,truck4,truck5,truck6}其中,Nr和Nc分别表示收费站入口应有混合车道数和收费站出口应有混合车道数,krh和kch分别表示收费站入口交通量中的货车占比和收费站出口交通量中的货车占比,krk和kck分别表示收费站入口交通量中的客车占比和收费站出口交通量中的客车占比, 和 分别表示收费站入口交通量中的第m类货车占比和收费站出口交通量中的第m类货车占比。