[發明專利]一種災害環境下最優交通路徑的查找方法

有效

• 申請號: 201210590492.5
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103020744A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 宋衛國;呂偉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及計算機應用技術領域，尤其涉及一種災害環境下最優交通路徑的查找方法。

背景技術

隨著我國工業化和城鎮化的程度不斷提高，大型工業園區不斷增多，城市周邊與森林交界的區域也不斷增多，這些區域都具有大面積、人口多、路網大、災害隱患嚴重的特點。一旦大型工業園區發生嚴重的毒物泄漏或者城市森林交界區域發生大面積火災，往往需要進行快速有效地交通疏散才能保證這些區域的人員生命安全。災害的發生與傳播是一個時空變化的過程，不同的區域在不同的時間受害影響也不同，動態災害條件下的緊急疏散也是一種特殊場景下的復雜過程，涉及災害蔓延與發展、疏散個體路徑選擇及優化、道路通行能力的動態變化、交通路網的結構重組等多個方面及其耦合。

交通路網疏散是指個體或群體利用交通工具，經由路網并通過接收實時疏散指令進行路徑選擇，最終從危險區域到達指定安全區域的過程。

目前，災害的傳播蔓延研究和路網路徑研究基本還是兩個獨立的研究領域，惡劣環境條件下的路網道路通行能力研究很少，尚沒有研究考慮災害時空動態變化對交通疏散路徑選擇的影響，現有的網絡流技術也未考慮路段的長度、通行能力、可靠性等屬性受災害的影響而動態變化；而實際上，災害會隨時間的發展和空間的演變對路網的局部或全部產生動態的影響，造成某些道路通行能力減小、可靠性降低、中斷，進而導致路網中的疏散路徑發生改變。

發明內容

本發明的目的是提供一種災害環境下最優交通路徑的查找方法，可對災害環境下的疏散引導及救援指揮，提供有效的輔助決策依據。

一種災害環境下最優交通路徑的查找方法，該方法包括：

根據用于表示節點與弧之間拓撲結構的圖論與實際交通地理信息，建立以城市為節點，以連接城市間的道路為弧線的道路交通網絡拓撲圖；其中，所述實際交通地理信息包括城市間道路的長度、可靠度及容量；

當該道路交通網絡拓撲圖中某一區域發生災害時，則根據災害的面積與強度，計算道路交通網絡拓撲圖中各個道路的受災情況，根據受災情況更新道路的長度、可靠度與容量；并利用網絡算法從所述道路交通網絡拓撲中提取出受災區域中的節點O至目的節點D的m條可行路徑；

根據更新后的道路長度、可靠度及容量從所述m條路徑中選擇最優路徑。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，通過結合災害的傳播蔓延研究和路網路徑研究彌補了當前研究的空白，使其能夠根據災害的分布、強度等特點給出動態的最優疏散路徑。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例一提供的一種災害環境下最優交通路徑的查找方法的流程圖；

圖2為本發明實施例二提供的一種災害環境下最優交通路徑的查找方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

實施例一

圖1為本發明實施例一提供的一種災害環境下最優交通路徑的查找方法的流程圖，主要包括如下步驟：

步驟101、根據圖論與實際交通地理信息，建立道路交通網絡拓撲圖。

實際交通地理信息包括：道路的實際長度，可靠度與容量；圖論表示節點與弧之間拓撲結構。將兩者結合可構建以城市為節點，以連接城市間的道路為弧線的道路交通網絡拓撲圖。

步驟102、當該道路交通網絡拓撲圖中某一區域發生災害時，更新道路的長度，可靠度與容量，并利用網絡算法從所述道路交通網絡拓撲中提取出受災區域中的節點O至目的節點D的m條可行路徑。

某一區域發生災害時，則可根據災害的面積及強度計算道路的受災情況。例如，當某一道路受災較為嚴重時，可能導致道路中斷；或災害波及道路部分區域，則該道路的可靠度將受到影響；或道路上的某些車道受災嚴重，則該道路的容量受到影響。

根據受災情況更新道路的長度、可靠度與容量；并利用網絡算法計算受災節點到安全節點的m條可達路徑（所有道路均為連通狀態）。

步驟103、從所述m條路徑中最優路徑。