城市道路交通誘導(dǎo)策略自動(dòng)生成方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)運(yùn)用智能交通理論、空間自相關(guān)理論、模糊數(shù)學(xué)理論、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以及計(jì)算機(jī)技術(shù)研究和處理實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，從而在道路交通網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生交通事件的情況下，自動(dòng)生成可通過道路上VMS可變信息板進(jìn)行及時(shí)發(fā)布的交通誘導(dǎo)策略。該方法和系統(tǒng)以歷史人工誘導(dǎo)信息和實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)為輸入數(shù)據(jù)，在分析歷史誘導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律和挖掘?qū)崟r(shí)交通流特征的基礎(chǔ)上，應(yīng)用本發(fā)明所提出交通狀態(tài)空間不均衡性分析方法確定最終的誘導(dǎo)發(fā)布策略；可在發(fā)生一定的如交通事故、擁堵、惡劣天氣、管控等的交通事件時(shí)為城市交通管理部門快速發(fā)布誘導(dǎo)信息提供建議和策略方案。
【專利說明】城市道路交通誘導(dǎo)策略自動(dòng)生成方法與系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城市道路交通系統(tǒng)，特別是涉及一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城市化進(jìn)程深入發(fā)展，城市交通問題已變成很多大城市共同面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以往注重提升交通系統(tǒng)供給能力的發(fā)展模式越來越受到城市有限時(shí)空資源的限制，因此很多城市都將基于智能交通技術(shù)與交通需求管理的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為緩解城市交通擁堵、提高交通服務(wù)水平與降低交通能耗和排放的主要方向。為保證道路交通網(wǎng)絡(luò)上交通誘導(dǎo)效果，必須在分析各種與誘導(dǎo)相關(guān)的歷史信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)具體情況因地制宜、因時(shí)制宜地制定交通誘導(dǎo)策略，從而達(dá)到緩解擁堵、提高交通運(yùn)行效率與服務(wù)水平的目的。
[0003]通常道路交通事件發(fā)生之后，城市的交通狀態(tài)演化呈現(xiàn)異常復(fù)雜的過程，誘導(dǎo)信息和交通需求之間相互作用、相互影響，難以運(yùn)用數(shù)理解析方法進(jìn)行描述。隨著智能交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，進(jìn)一步深化交通系統(tǒng)的誘導(dǎo)與管理面臨以下三個(gè)方面的挑戰(zhàn):
(I)以往交通誘導(dǎo)策略的制定與實(shí)施大都基于交通管理人員的主觀認(rèn)識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的理論方法與先進(jìn)的分析技術(shù)的支持，尚不能從系統(tǒng)科學(xué)角度制定考慮道路交通流時(shí)空演變復(fù)雜性的誘導(dǎo)策略；(2)這種基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的發(fā)布策略不能充分反映道路交通流時(shí)空特征實(shí)時(shí)演化對(duì)發(fā)布策略的反饋影響，難以滿足誘導(dǎo)策略動(dòng)態(tài)制定與修正的需求，缺乏將歷史誘導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通特性有效融合的方法與系統(tǒng)；(3)當(dāng)前普遍被采用的基于仿真和動(dòng)態(tài)交通分配的誘導(dǎo)策略生成方法與系統(tǒng)，因海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理以及模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境時(shí)存在較多假設(shè)前提條件，在實(shí)踐中對(duì)實(shí)時(shí)性需求缺乏考慮，導(dǎo)致發(fā)布的交通誘導(dǎo)策略在實(shí)際應(yīng)用中的效果受到局限。
[0004]隨著智能交通系統(tǒng)的逐步應(yīng)用，很多大城市已進(jìn)行了大量誘導(dǎo)實(shí)踐，積累了豐富的歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)，同時(shí)也具備實(shí)時(shí)采集路網(wǎng)交通流數(shù)據(jù)的能力。歷史誘導(dǎo)信息雖大多基于經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)，但在實(shí)踐當(dāng)中隨著交通管理人員對(duì)現(xiàn)實(shí)情況的把握不斷得到完善，因此能在一定程度上反映交通誘導(dǎo)應(yīng)遵循的基本規(guī)律。以歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析這些歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)中所潛藏的規(guī)律，可為誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成提供一個(gè)新的思路。此外，道路上的實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)是道路上交通狀況的真實(shí)反映，是在道路網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)特征、交通需求時(shí)空分布與演化特性、道路交通分配模式、交通管理控制及偶然性事件等因素綜合影響下的結(jié)果。因此，在誘導(dǎo)策略生成方法中結(jié)合本發(fā)明所提出交通狀態(tài)空間不均衡性分析方法對(duì)交通事件發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，既可避免對(duì)交通系統(tǒng)各影響因素之間復(fù)雜作用機(jī)理的描述，同時(shí)也可在誘導(dǎo)策略中反映實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通特征的影響，提高所生成誘導(dǎo)策略的合理性和有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種理論上科學(xué)合理、實(shí)踐中響應(yīng)迅速的城市道路交通誘導(dǎo)策略生成方法和系統(tǒng)。它以智能交通理論、空間自相關(guān)理論、模糊數(shù)學(xué)理論、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法為基礎(chǔ)，同時(shí)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)，在發(fā)生交通事件(如交通事故、擁堵、惡劣天氣、管控等)時(shí)，進(jìn)行快速響應(yīng)，自動(dòng)生成科學(xué)合理的交通誘導(dǎo)策略，為城市交通管理部門提供建議和策略方案，輔助交通管理決策者對(duì)城市道路交通出行者進(jìn)行誘導(dǎo)。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成系統(tǒng)，該生成系統(tǒng)包括:
[0008]交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊，該模塊定義了每類交通事件信息的輸入接口，并將接收到的交通事件信息傳遞給其他模塊；同時(shí)提供給用戶輸入各種系統(tǒng)參數(shù)的接口，根據(jù)用戶輸入的交通事件信息自動(dòng)生成誘導(dǎo)策略內(nèi)容；
[0009]歷史誘導(dǎo)信息查詢與分析模塊，該模塊根據(jù)交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊傳遞的信息，首先查詢出歷史上發(fā)生相似交通事件時(shí)的歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)，然后計(jì)算歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)中待選VMS集合及其中各VMS的信息發(fā)布頻率、每條誘導(dǎo)信息發(fā)布的VMS數(shù)目以及誘導(dǎo)信息發(fā)布時(shí)長(zhǎng)的分布狀況，以此作為誘導(dǎo)策略生成的基本依據(jù)；
[0010]基于實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)的交通狀態(tài)空間不均衡性分析模塊，該模塊根據(jù)歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)查詢與分析模塊中所獲得的待選VMS集合，從實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索其所在道路及周邊道路在交通事件發(fā)生時(shí)的交通流數(shù)據(jù)，運(yùn)用本發(fā)明提出的方法計(jì)算每條道路上VMS的實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性；
[0011]交通事件信息發(fā)布待選范圍自定義編輯模塊，該模塊根據(jù)用戶輸入的事件發(fā)生位置、路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)產(chǎn)生待選VMS集合，同時(shí)提供可視化自定義編輯功能。
[0012]最終誘導(dǎo)策略生成和展示模塊，該模塊根據(jù)歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)查詢與分析模塊及基于實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)的交通狀態(tài)空間不均衡性分析模塊獲得的結(jié)果，確定最終誘導(dǎo)策略的發(fā)布起終止時(shí)間和發(fā)布的VMS集合，結(jié)合由交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊獲取的誘導(dǎo)策略的發(fā)布內(nèi)容，將整個(gè)誘導(dǎo)策略進(jìn)行展示。
[0013]一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成方法，該生成方法包括如下步驟:
[0014]I)定義需要輸入的交通事件信息，包括交通事件類型、發(fā)生地點(diǎn)及發(fā)生時(shí)間等內(nèi)容；然后接收用戶輸入或由其它系統(tǒng)傳入的交通事件信息，并據(jù)此生成誘導(dǎo)策略的發(fā)布內(nèi)容；
[0015]2)根據(jù)輸入的交通事件類型、發(fā)生地點(diǎn)、發(fā)生時(shí)間等描述信息，從歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢與輸入交通事件類型特點(diǎn)相似的歷史誘導(dǎo)信息。然后，分析每條相似歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布的VMS數(shù)目分布特征，統(tǒng)計(jì)相似歷史誘導(dǎo)信息所發(fā)布的VMS，作為待選VMS集合，并計(jì)算在相似歷史誘導(dǎo)信息中每一 VMS的發(fā)布頻率；同時(shí)，統(tǒng)計(jì)相似歷史誘導(dǎo)信息的發(fā)布時(shí)長(zhǎng)分布狀況，計(jì)算出誘導(dǎo)策略建議發(fā)布起止時(shí)間；
[0016]3)根據(jù)步驟二所得待選VMS集合，從實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索待選VMS集合中每一 VMS所在路段及其周邊路段在事件發(fā)生時(shí)的交通流數(shù)據(jù)，根據(jù)交通狀態(tài)空間不均衡性分析方法，確定每一 VMS在實(shí)時(shí)交通流狀況下發(fā)布誘導(dǎo)信息的適宜程度，稱為實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性；
[0017]4)在分析每塊VMS歷史發(fā)布頻率、實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性的基礎(chǔ)上，綜合考慮歷史誘導(dǎo)規(guī)律和實(shí)時(shí)交通流狀況對(duì)發(fā)布策略的影響，進(jìn)而確定每塊VMS最終的誘導(dǎo)建議度，并據(jù)此決定發(fā)布誘導(dǎo)策略的VMS集合。
[0018]所述步驟3中交通狀態(tài)空間不均衡性分析方法的具體步驟為:
[0019]301)首先從實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫(kù)查詢待選VMS集合中每一 VMS所對(duì)應(yīng)路段及其周圍路段的交通流數(shù)據(jù)，對(duì)于每一路段P，計(jì)算如下兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量:
【權(quán)利要求】
1.一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成系統(tǒng)，其特征在于，該生成系統(tǒng)包括: 交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊，該模塊定義了每類交通事件信息的輸入接口，并將接收到的交通事件信息傳遞給其他模塊；同時(shí)提供給用戶輸入各種系統(tǒng)參數(shù)的接口，根據(jù)用戶輸入的交通事件信息自動(dòng)生成誘導(dǎo)策略內(nèi)容； 歷史誘導(dǎo)信息查詢與分析模塊，該模塊根據(jù)交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊傳遞的信息，首先查詢出歷史上發(fā)生相似交通事件時(shí)的歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)，然后計(jì)算歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)中待選VMS集合及其中各VMS的信息發(fā)布頻率、每條誘導(dǎo)信息發(fā)布的VMS數(shù)目以及誘導(dǎo)信息發(fā)布時(shí)長(zhǎng)的分布狀況，以此作為誘導(dǎo)策略生成的基本依據(jù)； 基于實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)的交通狀態(tài)空間不均衡性分析模塊，該模塊根據(jù)歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)查詢與分析模塊中所獲得的待選VMS集合，從實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索其所在道路及周邊道路在交通事件發(fā)生時(shí)的交通流數(shù)據(jù)，運(yùn)用本發(fā)明提出的方法計(jì)算每條道路上VMS的實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性； 交通事件信息發(fā)布待選范圍自定義編輯模塊，該模塊根據(jù)用戶輸入的事件發(fā)生位置、路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)產(chǎn)生待選VMS集合，同時(shí)提供可視化自定義編輯功能。 最終誘導(dǎo)策略生成和展示模塊，該模塊根據(jù)歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)查詢與分析模塊及基于實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)的交通狀態(tài)空間不均衡性分析模塊獲得的結(jié)果，確定最終誘導(dǎo)策略的發(fā)布起終止時(shí)間和發(fā)布的VMS集合，結(jié)合由交通事件信息及系統(tǒng)參數(shù)輸入模塊獲取的誘導(dǎo)策略的發(fā)布內(nèi)容，將整個(gè)誘導(dǎo)策略進(jìn)行展示。
2.一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成方法，其特征在于，該生成方法包括如下步驟: 1)定義需要輸入的交通事件信息，包括交通事件類型、發(fā)生地點(diǎn)及發(fā)生時(shí)間等內(nèi)容；然后接收用戶輸入或由其它系統(tǒng)傳入的交通事件信息，并據(jù)此生成誘導(dǎo)策略的發(fā)布內(nèi)容； 2)根據(jù)輸入的交通事件類型、發(fā)生地點(diǎn)、發(fā)生時(shí)間等描述信息，從歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢與輸入交通事件類型特點(diǎn)相似的歷史誘導(dǎo)信息。然后，分析每條相似歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布的VMS數(shù)目分布特征，統(tǒng)計(jì)相似歷史誘導(dǎo)信息所發(fā)布的VMS，作為待選VMS集合，并計(jì)算在相似歷史誘導(dǎo)信息中每一 VMS的發(fā)布頻率；同時(shí)，統(tǒng)計(jì)相似歷史誘導(dǎo)信息的發(fā)布時(shí)長(zhǎng)分布狀況，計(jì)算出誘導(dǎo)策略建議發(fā)布起止時(shí)間； 3)根據(jù)步驟二所得待選VMS集合，從實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索待選VMS集合中每一VMS所在路段及其周邊路段在事件發(fā)生時(shí)的交通流數(shù)據(jù)，根據(jù)交通狀態(tài)空間不均衡性分析方法，確定每一 VMS在實(shí)時(shí)交通流狀況下發(fā)布誘導(dǎo)信息的適宜程度，稱為實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性； 4)在分析每塊VMS歷史發(fā)布頻率、實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性的基礎(chǔ)上，綜合考慮歷史誘導(dǎo)規(guī)律和實(shí)時(shí)交通流狀況對(duì)發(fā)布策略的影響，進(jìn)而確定每塊VMS最終的誘導(dǎo)建議度，并據(jù)此決定發(fā)布誘導(dǎo)策略的VMS集合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成方法，其特征在于，所述步驟3中交通狀態(tài)空間不均衡性分析方法的具體步驟為: 301)首先從實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫(kù)查詢待選VMS集合中每一 VMS所對(duì)應(yīng)路段及其周圍路段的交通流數(shù)據(jù)，對(duì)于每一路段P，計(jì)算如下兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種城市道路交通誘導(dǎo)策略的自動(dòng)生成方法，其特征在于，所述步驟4中確定每塊VMS最終誘導(dǎo)建議度為:首先根據(jù)每條道路的實(shí)時(shí)誘導(dǎo)可行性，確定在該道路布設(shè)VMS的實(shí) 時(shí)誘導(dǎo)可行性，然后結(jié)合歷史誘導(dǎo)信息發(fā)布頻率計(jì)算最終的誘導(dǎo)建議度，對(duì)于編號(hào)為i的VMS，其最終誘導(dǎo)建議度Pi如下所示:
【文檔編號(hào)】G08G1/09GK103699775SQ201310607958
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】陳紹寬, 韋偉, 劉爽, 毛保華, 關(guān)偉, 樊玲玲 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)