[發(fā)明專利]交通擁堵擴(kuò)散路徑的推斷方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711424927.8
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108335483B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙寶新;須成忠;趙娟娟;張帆
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

1.一種交通擁堵擴(kuò)散路徑的推斷方法，其特征在于，包括：

S1、獲取路網(wǎng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)路網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建路段聯(lián)通關(guān)系矩陣；

S2、獲取歷史數(shù)據(jù)，經(jīng)道路匹配后，獲得各路段對應(yīng)于一天的每個時間段內(nèi)的歷史平均速度和各個路段上的車輛的歷史最大速度；

S3、獲取實時數(shù)據(jù)，經(jīng)道路匹配，并根據(jù)歷史平均速度進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)全后，獲得各個路段上的車輛的實時平均速度；

S4、根據(jù)實時平均速度和歷史最大速度獲得路況分布矩陣，并根據(jù)路況分布矩陣和路段聯(lián)通關(guān)系矩陣獲得擁堵狀態(tài)矩陣；

S5、根據(jù)擁堵傳播判定方法和擁堵狀態(tài)矩陣獲得局部傳播矩陣；

S6、根據(jù)局部傳播矩陣計算全局的傳播路徑；

其中，步驟S2具體包括：

S21、獲取公交車和出租車出行的歷史GPS數(shù)據(jù)，并利用道路匹配算法將所述歷史GPS數(shù)據(jù)與所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；

S22、將每一天劃分為若干個長度相同的時間窗口，獲取每個路段在每個時間窗口的歷史平均速度；

S23、根據(jù)每個路段在每個時間窗口的歷史平均速度獲得歷史最大速度；

每個時間窗口包括5個時間槽；

其中，步驟S5中的擁堵傳播判定方法具體包括：

S51、判斷某一路段在當(dāng)前時間窗口和上一個時間窗口的路況狀態(tài)，并判斷該路段的相鄰路段在上一個時間窗口的路況狀態(tài)；

S52、若該路段在當(dāng)前時間窗口為擁堵狀態(tài)，在上一個時間窗口為非擁堵狀態(tài)，并且該路段的所有相鄰路段在上一個時間窗口的均為非擁堵狀態(tài)，則判定該路段為擁堵源頭；

S53、若該路段在當(dāng)前時間窗口為擁堵狀態(tài)，在上一個時間窗口為非擁堵狀態(tài)，并且該路段的至少一個相鄰路段在上一個時間窗口為擁堵狀態(tài)，則判定該路段產(chǎn)生擁堵傳播；

其中，步驟S5中局部傳播矩陣的計算方法如下：

從第一個時間窗口開始，對于每一個路段v，如果擁堵狀態(tài)判定方程s(t₀,v)＝1，那么分兩步進(jìn)行判定，其中D表示局部傳播矩陣，C表示擁堵狀態(tài)矩陣：

步驟(1)如果or(C(:,v,t₀-1))＝0，其中or(C(:,v,t₀-1))是對C(:,v,t₀-1)中的所有元素進(jìn)行或操作，那么D(v,v,t₀)＝1，否則進(jìn)入步驟(2)；

步驟(2)如果C(v,v,t₀-1)＝1，那么D(v,v,t₀)＝1；否則對于所有的u_i∈N_v，D(v,u_i,t₀)＝1；

如果擁堵狀態(tài)判定方程s(t₀,v)＝0，結(jié)束此路段的判定，進(jìn)行下一路段的判定，直至所有時間窗口的所有路段都判定完畢，最后得到局部傳播矩陣D。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通擁堵擴(kuò)散路徑的推斷方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

S11、獲取交通干道和交叉口的數(shù)據(jù)，其中所述路段為所述交通干道；

S12、判斷兩條所述交通干道是否匯集于同一個交叉口，若是，則判定兩條所述交通干道具有連接關(guān)系；

S13、根據(jù)所述交通干道的數(shù)據(jù)和各條所述交通干道的連接關(guān)系構(gòu)建所述路段聯(lián)通關(guān)系矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通擁堵擴(kuò)散路徑的推斷方法，其特征在于，在步驟S22之后，所述推斷方法還包括根據(jù)歷史平均速度計算每個路段的歷史均值速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通擁堵擴(kuò)散路徑的推斷方法，其特征在于，步驟S3具體包括：

S31、獲取公交車和出租車出行的實時GPS數(shù)據(jù)，并利用道路匹配算法將實時GPS數(shù)據(jù)與路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；

S32、根據(jù)匹配后的實時GPS數(shù)據(jù)計算每個路段在每個時間窗口內(nèi)的實時平均速度。