[發明專利]一種基于RFID數據和動態車源的路徑誘導方法

在審

• 申請號: 201710557731.X
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107146446A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 王璞;王騁程
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G08G1/0968
• 分類號: G08G1/0968;G06Q10/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 楊萍

技術領域

本發明屬于交通技術領域，具體涉及一種基于RFID數據和動態車源的路徑誘導方法。

背景技術

隨著城市化的加速和汽車使用率的提高，城市交通擁堵問題日益嚴重。交通擁堵的發生將帶來燃料消耗、污染氣體排放、出行時間增加等多種問題，影響人們的生活環境和出行體驗。如何提高城市運輸效率，緩解交通擁堵，是解決資源節約、環境保護和人類健康的重要課題之一。現在緩解交通擁堵的主要方式有：控制交通需求、改善道路網絡結構、改善交通基礎設施、智能路徑誘導等。其中，智能路徑誘導策略相對于交通需求控制更有利于提高司機接受度，具有更高的可行性，且相對于改善道路網絡結構和交通基礎設施更便于交通管理部門實施，有利于降低成本，因此該方向現已被廣泛研究。但是，現有的智能路徑誘導方法仍存在如下問題：

1)缺乏精確實時的交通需求數據，對智能路徑誘導的研究局限于理論模型，其可行性和實用性難以證明。

2)目前的路徑誘導方法大部分是利用靜態的交通信息以全局的角度進行路徑誘導，管理范圍較廣不利于管理部門實施，同時不利于司機接受誘導策略。

因此，有必要設計一種新的路徑誘導方法。

發明內容

本發明所解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種基于RFID數據和動態車源的路徑誘導方法，有針對性地對局部車輛進行路徑誘導，緩解交通擁堵問題，可行性和實用性高。

本發明所提供的技術方案為：

一種基于RFID數據和動態車源的路徑誘導方法，包括以下步驟：

步驟一、提取城市道路信息和道路屬性，構建城市道路交通網絡；

所述城市道路交通網絡由節點和節點之間有向邊組成，所述節點是路段與路段的接觸點，所述有向邊是指路段；路段屬性包括路段限速v、路段長度s、路段自由行駛時間t_f以及車道數l；其中路段自由行駛時間t_f由該路段長度除以其限速得到，即t_f＝s/v；

步驟二、將RFID基站與城市道路交通網絡中的節點匹配；基于RFID記錄數據，提取不同時段基于路段節點的出行OD，每個出行OD為一個二維向量，其第1個分量為出行的起始節點，第2個分量為出行的終止節點；

所述將RFID基站與城市道路交通網絡中的節點匹配是指：對于每一個RFID基站，首先根據其觀測方向，搜索所在路段上的車輛行駛方向與該RFID基站的觀測方向相同的節點；再找到這些節點中距離該RFID基站最近的節點，將該RFID基站匹配至最近的節點；提取不同時段基于路段節點的出行OD是指根據統計RFID記錄的時間間隔分布，設定時間間隔閾值，并定義相鄰兩次RFID記錄的時間間隔大于設定的閾值時，這兩次記錄分別屬于兩次出行，從而區分不同的出行，得到精確的出行OD；

步驟三、采用MSA算法將各個時段的出行OD分別分配到各個路段上，得到各個時段接近真實交通狀況下的路段流量，并計算各個時段下各路段的額外行駛時間；

步驟四、將每個RFID基站作為車源，根據各個時段下路段的額外行駛時間，得到各個時段下每個RFID基站的總額外行駛時間；分別比較每個時段下各個RFID基站的總額外行駛時間，將總額外行駛時間最長的N個RFID基站作為相應時段造成擁堵的主要車源；不同時段造成擁堵的主要車源分布有所差異，是動態變化的；

步驟五、在進行路徑誘導時，采用MSA算法將相應時段所有出行分配到各個路段上，完成路徑誘導；在采用MSA算法分配出行的過程中，對于從該時段造成擁堵的主要車源出發的出行和從其它車源出發的出行，分別使用不同的路阻函數來計算各條路段上的阻抗。通過使用不同的路阻函數來進行交通流量分配和路徑誘導，使用戶最優狀態向系統最優狀態改變；根據不同時段造成擁堵的主要車源的動態變化，有針對地對不同的區域的出行智能提供有效路徑誘導策略。

進一步地，所述步驟三中，采用MSA算法將某個時段的出行OD分配到各個路段上的具體步驟如下：

3.1)、設置迭代初始值n＝1，

3.2)、對于每一個路段，更新其旅行時間：