[發明專利]基于SUMO的路網交通流實時孿生方法及系統

有效

• 申請號: 202211084186.4
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115481531B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 盧維科;胡國靜;李哲;聶奇凡;倪賽格;池佳磊
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/29
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李柏柏

1.一種基于SUMO的路網交通流實時孿生方法，其特征在于，包括：

對SUMO路網進行特征提取與抽象處理，將其轉換為帶有邊屬性的可被建模的數學網絡；

獲取檢測點的交通數據，將所述交通數據和數學網絡輸入至路徑流估計模型中進行求解，得到路徑流量；

基于所述路徑流量對路網交通狀態進行實時更新和實時仿真；

所述路徑流估計模型為：

其中，i∈I^*表示道路索引，I表示路段集合，I^*表示交通數據采集點所在的道路索引，t表示時間間隔，p∈P(t)表示路徑索引，P(t)表示路徑集合，p表示路徑索引，A(t)表示0-1路徑-路段關聯矩陣，A_p,i(t)表示t時間間隔內路段i在路徑p上，x_p(t)表示t時間間隔內路徑p上的流量，flow_i(t)表示檢測點路段i在t時間間隔內獲取到的流量，err_i(t)表示檢測點路段i估算出來的流量和實際流量之間的差，I^A表示路網輸入路段的道路索引，I^B表示路網非輸入路段的道路索引。

2.如權利要求1所述的基于SUMO的路網交通流實時孿生方法，其特征在于：將SUMO路網轉換為帶有邊屬性的可被建模的數學網絡的方法包括：

根據SUMO路網中節點和鏈接的關系構建數學網絡，所述數學網絡包括節點與節點之間的路網拓撲結構關系建立和交叉口網絡化表示。

3.如權利要求2所述的基于SUMO的路網交通流實時孿生方法，其特征在于：所述交叉口網絡化表示的方法包括：

對交叉口進行流線與信號相位分析，將車流合流點和分流點作為網絡節點，對流線進行分段以建立網絡的邊，邊的屬性等于所在流線上的交通流的速度、所涉及的車道數以及長度。

4.如權利要求1所述的基于SUMO的路網交通流實時孿生方法，其特征在于：所述路徑流估計模型在求解時直接調用了開源求解器IPOPT進行求解，產生的最優解x_p(t)表示路徑流量。

5.如權利要求1所述的基于SUMO的路網交通流實時孿生方法，其特征在于：基于所述路徑流量對路網交通狀態進行實時更新的方法包括：

在每個時間間隔t的開始時間，讀取SUMO仿真中每條道路的行程時間，更新所構建的數學網絡的路段行程時間，并根據更新的路段行程時間重新搜索每個起點-終點對的路線p，A(t)矩陣在路徑流估計中得到更新，輸入A(t)更新網絡信息并將檢測點實際獲取到的交通流flow_i(t)輸入到路徑流估計模型中，得到時間間隔t的路徑流量。

6.如權利要求1所述的基于SUMO的路網交通流實時孿生方法，其特征在于：基于所述路徑流量對路網交通狀態進行實時仿真的方法包括：

將每條路徑流量離散化為該時間間隔的車輛信息序列，通過SUMO的二次開發接口讀取所述車輛信息序列，在每個時間間隔t內進行動態實時仿真。