[發明專利]一種基于多源數據融合的城市路網積水狀態預測方法

有效

• 申請號: 201811316031.2
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109544912B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 唐少虎;朱偉;鄭建春;王晶晶;劉夢婷
• 申請（專利權）人: 北京城市系統工程研究中心
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/048
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 黃雪

1.一種基于多源數據融合的城市路網積水狀態預測方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1：確定路網積水監測站點地理位置及其與路段和交叉口的距離關系，并依據監測數據分析站點積水數據信息，判斷路網積水監測站點積水狀態

式中，h代表積水平均深度，t'代表積水時間；

步驟2：根據路網積水監測站點所在位置，判斷其與交叉口和路段的關聯性，路網積水監測站點到交叉口的距離d不超過閾值，則確定所述路網積水監測站點位于交叉口附近，進入步驟3；若d超過閾值，則確定所述路網積水監測站點位于路段中間，進入步驟4；若路段或交叉口沒有設置路網積水監測站點時，進入步驟5；

步驟3：當路網積水監測站點位于交叉口附近時，判斷交叉口各方向積水情況和影響范圍

1)交叉口為輕度或中度積水時

根據通行能力變化判斷交叉口方向路段積水情況

式中，Q為在交叉口方向路段的交通通行能力，q代表交叉口方向路段小時交通流量，max q表示交叉口方向路段小時交通流量最大值，α代表折扣系數；

2)交叉口為重度積水時

根據相鄰下游交叉口交通運行數據，綜合判斷積水影響范圍情況：

1)l＜200m，重度積水，路段與交叉口積水狀態一致

2)l＞200m，判斷如下：

式中，l為考慮下游路段長度，q代表交叉口方向路段小時交通流量，代表路段平均速度，v_z代表中度積水時平均速度閾值，v_s代表輕度積水時平均速度閾值；

步驟4：當路網積水監測站點位于路段中間時，結合交通運行數據分析積水影響情況

1)路段為輕度或中度積水時

根據通行能力變化判斷該路網積水監測站點所在路段積水情況

式中，T為所述路網積水監測站點所在路段的交通通行能力，t代表所述路網積水監測站點所在路段小時交通流量，max t表示所述路網積水監測站點所在路段小時交通流量最大值，β代表折扣系數；

2)路段路網積水監測站點為重度積水時

路段路網積水監測站點積水嚴重，車輛已無法正常通行，導致該路段交通斷路，認定該路段為嚴重積水狀態；

步驟5：當交叉口或路段沒有路網積水監測站點時，融合交通檢測數據，分析交通運行數據估計該交叉口或路段的積水情況

1)針對交叉口或路段積水情況

選取兩個不同的交通信號階段所在交通通行路段，提取兩個路段的交通運行數據，預測交叉口或路段相應的積水情況

式中，o代表路段車輛檢測器空間占有率，γ_z代表中度積水情況下車輛檢測器占有率閾值，γ_s代表輕度積水情況下車輛檢測器占有率閾值；

步驟6：整合路網道路積水情況預測結果，將所有交叉口和路段的積水預測結果整合到路網中，對不同的積水情況進行分類，嚴重積水的顏色為紅色，中度積水對應顏色為黃色，輕度積水對應為粉色，無積水對應為綠色，從而建立路網積水狀態預測圖；

步驟7：受內澇影響的路網道路估計，根據路網積水狀態預測結果，得到中度積水和重度積水路網道路。