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公交专用道作为各个城市优先发展公共交通的手段之一，承担着在早晚高峰提高公交车辆运行速度和可靠性、进一步提升公交分担率的重要职能。近年来，全国公交专用道里程一直保持大幅增长，公交汽电车运送旅客的增长率却逐年下降。由此，越来越多的学者开始关注公交专用道建设如何发挥提升公交服务水平潜力这一问题。精细化地评价公交专用道路段的运行状态，并对运行状态不佳的路段进行问题诊断，是回答上述问题的重要工作。
本研究将公交专用道的运行效果聚焦到公交专用道路段公交车的行驶车速状态，应用城市道路网络数据、公交专用道空间分布数据以及公交车辆GPS数据，以公交专用道路段为研究对象，汇集经过同一公交专用道路段的所有公交车辆的行驶车速，得到公交专用道路段的行驶车速状态。针对公交专用道上的车辆行驶状态，依据车速均值和方差，借助层次聚类法将路段进行相对分类，进而提取需要进一步进行改善研究的关注对象。同时，根据路段之间运行状态的差异，找出影响路段运行状态的潜在因素，并验证其显著性，探寻导致问题的一般规律。
论文利用深圳市2016年12月19日至2016年12月23日连续5个工作日的公交车辆GPS数据，选择深圳有代表性的16条公交专用道(共含143个公交专用道路段)，将公交车辆GPS数据、城市道路网络数据以及公交专用道空间分布数据融合，提取公交车辆在公交专用道上的时空行驶轨迹。在剔除漂移数据后的GPS数据基础上，进行等时间间隔差分，加密GPS数据点，消除GPS数据采样时间间隔不等带来的误差，为后续计算公交车辆行驶车速提供数据支持。
论文中提出了公交车辆路段行驶车速检测算法。公交车辆在路段行驶会经过三个区域：公交站影响区域、交叉口影响区域以及路段区域。采用阻滞区域的概念，将阻滞区域和公交站以及交叉口的位置结合，划分公交站以及交叉口的影响区域。在剔除公交站以及交叉口对公交车辆运行的直接影响后，计算公交车辆在公交专用道路段的行驶车速。结果显示，模型计算出的公交车辆路段行驶车速的异常值占比在可接受范围内，经过同一公交专用道的公交车辆路段行驶车速接近正态分布，验证算法有效。
在此基础上，对公交专用道路段行驶车速状态进行聚类，并依据运行状态的聚类结果筛选重点关注的公交专用道路段。将经过同一公交专用道路段的公交车辆路段行驶车速的集合作为公交专用道路段行驶车速状态，利用层次聚类法进行聚类。针对不同类型路段，分析公交专用道路段运行状态。研究发现，不同类型公交专用道路段之间的运行状态存在显著差异，同一个公交专用道在5个连续工作日之间的运行状态也可能存在差异。
最后，本研究基于运行状态评价的结果，进一步进行公交专用道运行状态的问题诊断。对以福华路为代表的运行状态不佳的公交专用道，分析其公交专用道自身设置条件和阻滞区域分布，针对公交专用道路段运行状态的5个潜在影响因素验证了其显著性。结果表明，路段长度对行驶车速的均值有显著影响，路段长度越长，行驶车速越高。路段是否含有公交站对行驶车速方差有显著影响，含有公交站路段行驶车速方差高，即行驶车速波动大。
本研究从公交车辆在公交专用道路段行驶车速入手评价已建成的公交专用道的运行状态，并提供了对运行状态不佳的路段进行问题诊断的方法，为公交专用道精细化改造提供了理论和技术支持。
本研究将公交专用道的运行效果聚焦到公交专用道路段公交车的行驶车速状态，应用城市道路网络数据、公交专用道空间分布数据以及公交车辆GPS数据，以公交专用道路段为研究对象，汇集经过同一公交专用道路段的所有公交车辆的行驶车速，得到公交专用道路段的行驶车速状态。针对公交专用道上的车辆行驶状态，依据车速均值和方差，借助层次聚类法将路段进行相对分类，进而提取需要进一步进行改善研究的关注对象。同时，根据路段之间运行状态的差异，找出影响路段运行状态的潜在因素，并验证其显著性，探寻导致问题的一般规律。
论文利用深圳市2016年12月19日至2016年12月23日连续5个工作日的公交车辆GPS数据，选择深圳有代表性的16条公交专用道(共含143个公交专用道路段)，将公交车辆GPS数据、城市道路网络数据以及公交专用道空间分布数据融合，提取公交车辆在公交专用道上的时空行驶轨迹。在剔除漂移数据后的GPS数据基础上，进行等时间间隔差分，加密GPS数据点，消除GPS数据采样时间间隔不等带来的误差，为后续计算公交车辆行驶车速提供数据支持。
论文中提出了公交车辆路段行驶车速检测算法。公交车辆在路段行驶会经过三个区域：公交站影响区域、交叉口影响区域以及路段区域。采用阻滞区域的概念，将阻滞区域和公交站以及交叉口的位置结合，划分公交站以及交叉口的影响区域。在剔除公交站以及交叉口对公交车辆运行的直接影响后，计算公交车辆在公交专用道路段的行驶车速。结果显示，模型计算出的公交车辆路段行驶车速的异常值占比在可接受范围内，经过同一公交专用道的公交车辆路段行驶车速接近正态分布，验证算法有效。
在此基础上，对公交专用道路段行驶车速状态进行聚类，并依据运行状态的聚类结果筛选重点关注的公交专用道路段。将经过同一公交专用道路段的公交车辆路段行驶车速的集合作为公交专用道路段行驶车速状态，利用层次聚类法进行聚类。针对不同类型路段，分析公交专用道路段运行状态。研究发现，不同类型公交专用道路段之间的运行状态存在显著差异，同一个公交专用道在5个连续工作日之间的运行状态也可能存在差异。
最后，本研究基于运行状态评价的结果，进一步进行公交专用道运行状态的问题诊断。对以福华路为代表的运行状态不佳的公交专用道，分析其公交专用道自身设置条件和阻滞区域分布，针对公交专用道路段运行状态的5个潜在影响因素验证了其显著性。结果表明，路段长度对行驶车速的均值有显著影响，路段长度越长，行驶车速越高。路段是否含有公交站对行驶车速方差有显著影响，含有公交站路段行驶车速方差高，即行驶车速波动大。
本研究从公交车辆在公交专用道路段行驶车速入手评价已建成的公交专用道的运行状态，并提供了对运行状态不佳的路段进行问题诊断的方法，为公交专用道精细化改造提供了理论和技术支持。