[發明專利]一種基于中斷概率影響模型的城市路網關鍵路徑辨識方法

有效

• 申請號: 202010775195.2
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112102611B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 姚佼;王品乘;趙靖;王嘉文;韓印;邵楚薇;韋鈺;唐慶云;李宇航;鮑雨婕;何家平;李俊杰
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/056
• 代理公司: 東莞市卓易專利代理事務所(普通合伙) 44777
• 代理人: 高倩倩

本發明涉及交通網絡技術領域，且公開了一種基于中斷概率影響模型的城市路網關鍵路徑辨識方法，包括以下步驟，運用貝葉斯網絡建立路段中斷概率模型，對城市路徑中的各路段中斷概率進行分析，根據路網效能對路段的中斷影響程度建立路段中斷影響模型，對路段中斷影響值進行研究。該一種基于中斷概率影響模型的城市路網關鍵路徑辨識方法，根據本發明的求解模型，在案例分析研究中，可以根據路網的數據進行關鍵路徑辨識研究，并與傳統的利用流量和路網拓撲結構方法進行對比研究，本方案的路徑選擇結果更有科學依據，也考慮了更多影響因素，可以有效的運用于實際路網中，對后續的路徑協調控制等提供依據和支撐。

技術領域

本發明涉及交通網絡技術領域，具體為一種基于中斷概率影響模型的城市路網關鍵路徑辨識方法。

背景技術

路網的可靠程度及運行效率對整個城市交通運行影響顯著，特別是各OD對間的路徑作為路網主動脈，對其辨識，對于后續研究有的放矢，對制定相關的交通管理對策，進行快速有效的路網交通疏解有一定指導意義，本研究的方法克服了傳統根據交通流量、飽和度的辨識方法采用單一指標的局限性，增加了路段之間的關聯性及隨機影響性，提高了關鍵路徑識別的可靠性和準確性，可以為后續的路徑協調控制等提供依據和支撐，具有一定的實用性及應用推廣價值，于關鍵路段及關鍵路徑的辨識研究，主要通過引入“關鍵度”這一概念，從路網的可靠度出發，對其路段的薄弱性和影響性進行了量化的分析與計算，依次為據，對每條路段有一個合理的評價，相比于傳統的依據車流量、飽和度等評價指標，引入“關鍵度”的概念能包納更多的影響因素，也是結果更加具有參考意義，“最小路集”在路徑辨識應用中，含義是：在一條由若干路段組成的路徑中，若去除任意一條路段后，該路徑都不再成立，則稱這樣的路段的集合為一個最小路集，最小路集通常被引用至查詢系統內部件故障的領域中。

國內外的主要研究集中在關鍵路段的研究上，如何將關鍵路段的研究上升至關鍵路徑，對于城市路網關鍵路徑的辨識相對較少，徐鳳生在《New Algorithm for Findingthe Critical Path(Computer Applications 2004(12):108-109)中按廣度優先搜索基礎上，提出了一種新的求解關鍵路徑的算法，并在效率上得到提升，李巖等人在《CriticalRoute Identification Method at Related Intersection Group Based on WaveletTransform》(China Journal of Highway and Transport，2012，25(01):135-140)中針對關聯交叉口群各交叉口關聯性強的特點，利用系統聚類方法對交叉口群的關鍵路徑進行了辨識。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于中斷概率影響模型的城市路網關鍵路徑辨識方法，具備可以對城市路網的關鍵路徑進行辨識等優點，解決了城市路網關鍵路徑的辨識相對較少的問題。

(二)技術方案

為實現上述可以對城市路網的關鍵路徑進行辨識目的，本發明提供如下技術方案：一種基于中斷概率影響模型的城市路網關鍵路徑辨識方法，包括以下步驟：

1)建立路段中斷概率模型，運用的貝葉斯網絡模型，利用路段的先驗中斷概率計算后驗中斷概率，城市路網可以視作一個系統，而路網中各條路段則可以視為系統的各個部件，部件的故障會引起系統的故障，而根據后驗概率可以推算出系統故障時，各個部件故障的概率；

2)根據路網效能對路段的中斷影響程度建立路段中斷影響模型，對路段中斷影響值進行研究：

E_R表示路網R的路網效能；N表示路網中的節點總數；min(C_ij)表示節點i和節點j之間的路徑通行能力(路徑通行能力定義為路徑內所有路段的通行能力中的最小值)；d_ij表示節點i和節點j之間的最短路徑長度；