[發明專利]基于路段OD反推的實時交通流分布預測系統

有效

• 申請號: 201410410008.5
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104183119A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 周素紅;柳林;楊靖蕓;郝新華;陳建國;肖露子
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G06Q10/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及智能交通技術領域，尤其是涉及一種路網交通的發生與吸引量的實時預測系統。

背景技術

伴隨著智能交通系統在智慧城市建設和管理中的廣泛應用和實時信息系統的日益發展，交通管理逐漸形成智能性、數據性、實時性的特點。交通管理部門和研究機構獲取大量的實時交通數據，并將其應用于實時路況等交通管理領域。大量的交通信息數據構建歷史數據庫，為交通管理者和研究人員提供重要的數據支持。為了進行有效的交通管理并且為出行者提供準確的道路交通信息，需要基于實時交通信息進行準確的交通生成和吸引量預測。基于實時交通數據進行短時的交通出行和吸引量預測有助于交通分布預測，這是進行交通管理和規劃的重要部分。

目前交通出行與吸引量的預測多通過交通調查，根據各個交通小區的人員構成、機動車保有率等因素推算交通小區的出行量與吸引量。首先，大樣本量的交通調查需要大量的時間和資金投入；其次，劃分交通小區的范圍和依據不同會造成預測的不準確，并且交通小區的預測無法與交通路網進行合理匹配，預測結果與實際情況有所出入；第三，基于靜態的調查和預測難以反映實時交通流狀態和進行較準確的短時交通流預測。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于路段OD反推的實時交通流分布預測系統，是基于交通小區劃分進行的實時OD分配的交通出行和吸引量的預測系統，用于提高出行分布預測的準確性。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

本發明是對“基于路段的交通小區劃分、基于路段交通小區的交通量短時預測、OD交通量實時預測、路段流量分配”進行了系統的整合，構建基于路段的交通小區劃分方法和實時交通流分布的預測系統，實現對出行OD對之間實時交通量的預測，并進一步按照最短路徑分配的方法，將OD對之間的實時預測交通量分配到路網的各個路段中，得到實時預測交通流分布情況。

一種基于路段OD反推的實時交通流分布預測系統，包括以下步驟：

1.1、將交通網絡中每條路段視為交通小區，對采集的交通信息(浮動車GPS數據)進行OD提取和路段匹配；

1.2、根據預測時刻，在歷史的浮動車OD交通量數據庫中選取某幾天該預測時刻前后各半個小時的OD數據，并將其進行平均計算，將計算結果作為基礎OD矩陣，代入OD矩陣中；

1.3、根據預測時刻，選取該天預測時刻前兩個時刻的OD交通量數據，對其進行一次移動的時間序列方法，得到預測時刻各個交通小區(路段)O、D的交通量預測值，并將其作為每個O、D的匯總預測值代入OD矩陣中；

1.4、根據平均增長系數法對出行OD矩陣進行反推，得到預測時間下OD對之間的交通量；

1.5、按照最短路徑的算法，對預測OD交通量進行交通流分配，得到實時的路段交通流預測。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：將路段視為交通小區，可以解決目前交通小區出行、吸引交通量與路網匹配不良的問題，同時，可以縮減交通小區調查的成本，通過實時交通數據得到交通小區之間出行、吸引的交通量，解決實時交通分配預測問題。

附圖說明

圖1為本發明公開方法的流程圖。

圖2為采用本發明的交通小區劃分方法對廣州市番禺區的路網打斷與OD提取示意圖。

圖3為0-1分配法流程圖。

圖4為增量分配法流程圖示意圖。

圖5為連續平均法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

本發明的技術流程如附圖1所示，包括基于路段的交通小區的劃分、數據庫的構建、實時OD交通量預測、實時交通流分配四個步驟。

1.1、基于路段的交通小區劃分：

傳統的交通四階段模型的單元是交通小區，本發明將路段代替交通小區作為四階段模型的單元，對整個區域的路段，按照有交叉口就打斷的原則將區域的路網打斷為更小單元的路段。將交通小區改為基于路段，以此服務于后面的OD反推和交通分配。具體算法流程如下：

選取研究的基礎路網，按照交叉口處打斷和轉彎路段道路中心線夾角小于150°的轉角處打斷的原則，將區域路網打斷成更小尺度的路段，打斷后的路段將代替交通小區，對其進行編號并將其作為四階段模型統計OD出行量的最小單元。傳統的OD矩陣都是以交通分析小區為分析單元，這樣在進行路徑選擇做交通流分配的時候需要把每個交通小區的交通流匹配到對應的路網上，這個過程會引入誤差。在本實施例中直接采用路段作為OD矩陣的分析單元，可以避免在這一過程中引入系統誤差。

1.2、數據庫的構建：