[發明專利]一種基于平行仿真的城市交通運輸支持系統

在審

• 申請號: 201710557343.1
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107464012A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 方冰;張翠俠;陳奡
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 胡建華,于瀚文

技術領域

本發明屬于城市交通運輸的決策支持技術領域，尤其涉及一種基于平行仿真的城市交通運輸支持系統。

背景技術

目前城市交通運輸保障系統只能獲取當前交通運輸狀態，而無法分析預測未來交通運輸情況，從而提前進行規避。當道路處于擁堵狀態時，指揮員只能花費大量時間和精力檢查分析擁堵原因，根據經驗或臨時進行車輛運輸調度，導致調度不及時、準確性下降，更有甚者車輛可能無法掉頭導致計劃無法順利進行。

發明內容

針對當前城市交通運輸保障系統存在的問題與不足，本發明提出了一種一種基于平行仿真的城市交通運輸支持系統，通過構建城市交通運輸支持系統，實體機動模型、GPS定位模型、道路模型等實體仿真模型，分析當前運輸情況，預測未來可能出現的運輸事件。通過超實時仿真推演，實時優化調整運輸保障方案，反饋仿真結果至實際系統，縮短了調度時間、提高了調度準確性，為城市交通運輸保障輔助決策提供理論依據。

實現本發明目的所采用的技術方案為：

一種基于平行仿真的城市交通運輸支持平臺方法，包括城市交通運輸保障系統和平行仿真系統；

所述城市交通運輸保障系統包括交通運輸感知模塊、交通運輸指揮決策模塊與交通運輸行動控制模塊，其中，交通運輸感知模塊實時獲取運輸情況，包括獲取運輸物資在運狀態信息、北斗GPS的定位信息；

交通運輸指揮決策模塊根據接收到的實時運輸情況，綜合規劃運輸方式、運輸路線、所動用的運輸力量和運輸沿途的食宿、油料保障安排，跟蹤掌握運輸周邊邊境、運輸執行動態，并針對運輸途中的突發情況，優化調整交通運輸保障方案(最初的交通運輸保障方案是由指揮員根據原計劃擬制，在實際運輸過程中，由平行仿真系統根據持續運輸情況動態構建機動、GPS定位和道路等仿真實體模型。發生突發事件時，平行仿真系統實時動態修正實體仿真模型，如運輸車輛機動速度、運輸車輛機動路線等，優化調整交通運輸保障方案)；

交通運輸行動控制模塊動態跟蹤、監控交通運輸保障方案的狀態、當前位置和執行進度情況；

城市交通運輸保障系統將獲取的運輸情況以及預先擬制的交通運輸保障方案(輸送計劃表、交通保障、油料保障等)發送至平行仿真系統，平行仿真系統通過分析預測，對預先擬制的交通運輸保障方案的預期效果進行仿真推演和評估，選取出最優方案。

交通運輸感知模塊實時獲取運輸情況，包括利用條碼、RIFD標簽以及視頻監控獲取運輸物資在運狀態信息、北斗GPS的定位信息。

平行仿真系統是基于平行仿真的交通運輸保障支持系統的核心，接收交通運輸保障系統傳送的運輸情況，根據持續運輸情況數據動態構建實體仿真模型，建立與時間t相關的實體仿真模型，并基于該模型預測下一時刻的狀態信息。平行仿真系統根據動態的運輸情況不斷修正實體仿真模型，使其逼近真實環境，從而為決策提供依據。

運用平行仿真思想進行運輸保障方案的優化調整過程是指采用一系列時間檢查點{t₀,t₁,...t_n}將執行任務的全過程劃分為各個時間段，其中t₀指的是任務開始時刻。系統在每個[t_k-1,t_k]時間內接收運輸情況，以構建并完善實體仿真模型。系統在每個時間檢查點t_k∈{t₀,t₁,...,t_n}分析預測交通運輸情況，確定分支點或可能的未來。推理評估每個分支的可能性，即在[t_k,t_k+1]時間內進行仿真，估計t≥t_k+1時刻的運輸情況及各分支的仿真效果。通過分析比較各分支的仿真結果，得出[t_k+1,t_k+2]時間段內的最佳分支。優化t_k+1時刻開始的最優分支上的交通運輸保障方案，調整交通運輸的仿真路徑和在運物資以及載運工具的仿真狀態，開始新一輪的分析預測與仿真。所述平行仿真系統執行如下步驟：

步驟1，建立實體仿真模型；實體仿真模型是仿真的基礎，平行仿真系統中的實體仿真模型不僅復雜、隨時間變化，并且可在仿真過程中進行持續修正。

步驟2，對運輸情況進行分析預測；

步驟3，對預先擬制的交通運輸保障方案進行優化調整；

步驟4，進行超實時仿真推演。