[發(fā)明專利]一種路網(wǎng)多類型監(jiān)測(cè)設(shè)備組合布設(shè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811190850.7
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN109150629B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建蓓;單東輝;張志偉;叱干都;駱中斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04W16/18;H04W16/22
• 代理公司: 西安睿通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發(fā)明屬于交通信息采集技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種路網(wǎng)多種類型監(jiān)測(cè)設(shè)備組合優(yōu)化布設(shè)方法。該方法首先根據(jù)具體路網(wǎng)結(jié)構(gòu)建立道路交通網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖，根據(jù)路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖，按照組合成本最小化原則、組合布設(shè)路徑全覆蓋原則以及組合布設(shè)路徑區(qū)分原則，建立多類型監(jiān)測(cè)設(shè)備組合布設(shè)非線性規(guī)劃模型，求解該模型，得到安裝連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備的路段集合和安裝點(diǎn)式監(jiān)測(cè)設(shè)備的路段集合。按照本發(fā)明提供的方法組合布設(shè)多種類型監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠在實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)流信息全覆蓋的情況下使得組合成本最小化，降低路網(wǎng)信息采集系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。此外，該方法得到的路徑流信息為唯一流，能夠避免盲目追求全覆蓋而缺乏對(duì)不同路徑的區(qū)分，提高了交通信息采集系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通信息采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種路網(wǎng)多類型監(jiān)測(cè)設(shè)備組合布設(shè)方法。

背景技術(shù)

在交通系統(tǒng)中，道路交通監(jiān)測(cè)設(shè)備是獲取路網(wǎng)交通流信息的最重要的方式，因此路網(wǎng)中交通監(jiān)測(cè)設(shè)備的布設(shè)方式將直接影響采集到的路網(wǎng)交通流信息的數(shù)量和質(zhì)量。其中，路網(wǎng)指的是在一定區(qū)域內(nèi)，由各種道路組成的相互聯(lián)絡(luò)、交織成網(wǎng)狀分布的道路系統(tǒng)。

目前，常用的道路交通監(jiān)測(cè)設(shè)備有點(diǎn)式監(jiān)測(cè)設(shè)備(如傳感線圈) 和連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備(如視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng))兩大類。其中，點(diǎn)式監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠獲取交通量、速度、占有率等交通流信息，安裝成本和維護(hù)成本較低；相比于點(diǎn)式監(jiān)測(cè)設(shè)備，連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠獲取到除交通量、速度、占有率等之外的交通流信息，例如，車輛經(jīng)過(guò)路段的時(shí)間、車牌等，但其安裝成本和維護(hù)成本高昂。因此，在龐大的路網(wǎng)內(nèi)的每條路段均安裝先進(jìn)的連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備是不現(xiàn)實(shí)的。

考慮到此，可以在路網(wǎng)中組合布設(shè)兩類監(jiān)測(cè)設(shè)備，從而在實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)流信息全覆蓋的同時(shí)，保證安裝和維護(hù)成本較小。然而，現(xiàn)有的交通監(jiān)測(cè)設(shè)備布設(shè)方法均是針對(duì)單一類型的監(jiān)測(cè)設(shè)備的布設(shè)(如單一的傳感線圈)，沒(méi)有考慮兩種類型以上監(jiān)測(cè)設(shè)備的組合布設(shè)，同時(shí)也未實(shí)現(xiàn)對(duì)路網(wǎng)流信息的全覆蓋。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種路網(wǎng)類型多監(jiān)測(cè)設(shè)備組合布設(shè)方法，能夠在實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)流信息全覆蓋的情況下使得組合成本最小化，降低路網(wǎng)信息采集系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。此外，該方法得到的路徑流信息為唯一流，能夠避免盲目追求全覆蓋而缺乏對(duì)不同路徑的區(qū)分，提高了交通信息采集系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下方案：

步驟1，根據(jù)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，建立路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖。路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖由路網(wǎng)中的交叉口及交叉口間的路段組成，路網(wǎng)的交叉口中存在至少1 個(gè)起點(diǎn)和至少1個(gè)終點(diǎn)，1個(gè)起點(diǎn)和1個(gè)終點(diǎn)構(gòu)成1個(gè)OD對(duì)，從1個(gè)起點(diǎn)到1個(gè)終點(diǎn)先后經(jīng)過(guò)的路段構(gòu)成1條路徑，1個(gè)OD對(duì)之間存在至少1個(gè)條路徑。

步驟2，對(duì)于路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖中的任一路徑r_i，定義布爾變量表示路徑r_i是否經(jīng)過(guò)路段a；若路徑r_i經(jīng)過(guò)路段a，則取1；若路徑r_i不經(jīng)過(guò)路段a，則取0；路段a為路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖中的任一路段。

對(duì)于路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖中的任一路段a，定義布爾變量x_a表示路段a 是否安裝有連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，定義布爾變量y_a表示路段a是否安裝有點(diǎn)式監(jiān)測(cè)設(shè)備；其中，當(dāng)路段a安裝有連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，x_a取1；當(dāng)路段a未安裝連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，x_a取0；當(dāng)路段a安裝有點(diǎn)式監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，y_a取 1；當(dāng)路段a未安裝點(diǎn)式監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，y_a取0；x_a和y_a不同時(shí)取1。

步驟3，根據(jù)路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系圖，按照組合成本最小化原則、組合布設(shè)路徑全覆蓋原則以及組合布設(shè)路徑區(qū)分原則，建立多類型監(jiān)測(cè)設(shè)備組合布設(shè)非線性規(guī)劃模型：

minΣ_a∈Ac₁x_a+Σ_a∈Ac₂y_a