[發(fā)明專利]城市道路交通誘導(dǎo)策略自動(dòng)生成方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310607958.2
• 申請(qǐng)日: 2013-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN103699775A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳紹寬;韋偉;劉爽;毛保華;關(guān)偉;樊玲玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;G08G1/09
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市道路交通系統(tǒng)，特別是涉及一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程深入發(fā)展，城市交通問題已變成很多大城市共同面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以往注重提升交通系統(tǒng)供給能力的發(fā)展模式越來越受到城市有限時(shí)空資源的限制，因此很多城市都將基于智能交通技術(shù)與交通需求管理的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為緩解城市交通擁堵、提高交通服務(wù)水平與降低交通能耗和排放的主要方向。為保證道路交通網(wǎng)絡(luò)上交通誘導(dǎo)效果，必須在分析各種與誘導(dǎo)相關(guān)的歷史信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)具體情況因地制宜、因時(shí)制宜地制定交通誘導(dǎo)策略，從而達(dá)到緩解擁堵、提高交通運(yùn)行效率與服務(wù)水平的目的。

通常道路交通事件發(fā)生之后，城市的交通狀態(tài)演化呈現(xiàn)異常復(fù)雜的過程，誘導(dǎo)信息和交通需求之間相互作用、相互影響，難以運(yùn)用數(shù)理解析方法進(jìn)行描述。隨著智能交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，進(jìn)一步深化交通系統(tǒng)的誘導(dǎo)與管理面臨以下三個(gè)方面的挑戰(zhàn)：（1）以往交通誘導(dǎo)策略的制定與實(shí)施大都基于交通管理人員的主觀認(rèn)識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的理論方法與先進(jìn)的分析技術(shù)的支持，尚不能從系統(tǒng)科學(xué)角度制定考慮道路交通流時(shí)空演變復(fù)雜性的誘導(dǎo)策略；（2）這種基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的發(fā)布策略不能充分反映道路交通流時(shí)空特征實(shí)時(shí)演化對(duì)發(fā)布策略的反饋影響，難以滿足誘導(dǎo)策略動(dòng)態(tài)制定與修正的需求，缺乏將歷史誘導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通特性有效融合的方法與系統(tǒng)；（3）當(dāng)前普遍被采用的基于仿真和動(dòng)態(tài)交通分配的誘導(dǎo)策略生成方法與系統(tǒng)，因海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理以及模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境時(shí)存在較多假設(shè)前提條件，在實(shí)踐中對(duì)實(shí)時(shí)性需求缺乏考慮，導(dǎo)致發(fā)布的交通誘導(dǎo)策略在實(shí)際應(yīng)用中的效果受到局限。

隨著智能交通系統(tǒng)的逐步應(yīng)用，很多大城市已進(jìn)行了大量誘導(dǎo)實(shí)踐，積累了豐富的歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)，同時(shí)也具備實(shí)時(shí)采集路網(wǎng)交通流數(shù)據(jù)的能力。歷史誘導(dǎo)信息雖大多基于經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)，但在實(shí)踐當(dāng)中隨著交通管理人員對(duì)現(xiàn)實(shí)情況的把握不斷得到完善，因此能在一定程度上反映交通誘導(dǎo)應(yīng)遵循的基本規(guī)律。以歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析這些歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)中所潛藏的規(guī)律，可為誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成提供一個(gè)新的思路。此外，道路上的實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)是道路上交通狀況的真實(shí)反映，是在道路網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)特征、交通需求時(shí)空分布與演化特性、道路交通分配模式、交通管理控制及偶然性事件等因素綜合影響下的結(jié)果。因此，在誘導(dǎo)策略生成方法中結(jié)合本發(fā)明所提出交通狀態(tài)空間不均衡性分析方法對(duì)交通事件發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，既可避免對(duì)交通系統(tǒng)各影響因素之間復(fù)雜作用機(jī)理的描述，同時(shí)也可在誘導(dǎo)策略中反映實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通特征的影響，提高所生成誘導(dǎo)策略的合理性和有效性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種理論上科學(xué)合理、實(shí)踐中響應(yīng)迅速的城市道路交通誘導(dǎo)策略生成方法和系統(tǒng)。它以智能交通理論、空間自相關(guān)理論、模糊數(shù)學(xué)理論、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法為基礎(chǔ)，同時(shí)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)，在發(fā)生交通事件（如交通事故、擁堵、惡劣天氣、管控等）時(shí)，進(jìn)行快速響應(yīng)，自動(dòng)生成科學(xué)合理的交通誘導(dǎo)策略，為城市交通管理部門提供建議和策略方案，輔助交通管理決策者對(duì)城市道路交通出行者進(jìn)行誘導(dǎo)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成系統(tǒng)，該生成系統(tǒng)包括：

交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊，該模塊定義了每類交通事件信息的輸入接口，并將接收到的交通事件信息傳遞給其他模塊；同時(shí)提供給用戶輸入各種系統(tǒng)參數(shù)的接口，根據(jù)用戶輸入的交通事件信息自動(dòng)生成誘導(dǎo)策略內(nèi)容；

歷史誘導(dǎo)信息查詢與分析模塊，該模塊根據(jù)交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊傳遞的信息，首先查詢出歷史上發(fā)生相似交通事件時(shí)的歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)，然后計(jì)算歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)中待選VMS集合及其中各VMS的信息發(fā)布頻率、每條誘導(dǎo)信息發(fā)布的VMS數(shù)目以及誘導(dǎo)信息發(fā)布時(shí)長(zhǎng)的分布狀況，以此作為誘導(dǎo)策略生成的基本依據(jù)；

基于實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)的交通狀態(tài)空間不均衡性分析模塊，該模塊根據(jù)歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)查詢與分析模塊中所獲得的待選VMS集合，從實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索其所在道路及周邊道路在交通事件發(fā)生時(shí)的交通流數(shù)據(jù)，運(yùn)用本發(fā)明提出的方法計(jì)算每條道路上VMS的實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性；

交通事件信息發(fā)布待選范圍自定義編輯模塊，該模塊根據(jù)用戶輸入的事件發(fā)生位置、路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)產(chǎn)生待選VMS集合，同時(shí)提供可視化自定義編輯功能。