本發(fā)明涉及高速公路區(qū)域化調(diào)度，具體涉及一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、高速公路交通流量大多呈現(xiàn)出顯著的潮汐現(xiàn)象，這一現(xiàn)象主要由早晚高峰時(shí)段車輛的集中出行所引發(fā)，且這種規(guī)律性的雙向流動(dòng)導(dǎo)致特定時(shí)段高速公路出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>

2、目前，車輛數(shù)量的急劇增加對(duì)道路通行能力構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)，進(jìn)而導(dǎo)致交通效率顯著降低，這就駕駛者不得不面對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的等待和緩慢的行駛速度，且這種情況不僅影響人們的日常出行，還可能引發(fā)交通事故，進(jìn)一步加劇交通擁堵；特別是在節(jié)假日出行高峰期，擁堵現(xiàn)象尤為嚴(yán)重；因此，需要設(shè)計(jì)一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為更好的有效解決目前車輛數(shù)量的急劇增加對(duì)道路通行能力構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)，進(jìn)而導(dǎo)致交通效率顯著降低的問題，提供了一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法及系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)了具有能根據(jù)擁堵路段的擁堵變化情況、流量變化情況和車輛來源情況提供結(jié)合收費(fèi)站間斷放行、收費(fèi)站入口關(guān)閉、收費(fèi)站出口分流和主線道路限速的精細(xì)化區(qū)域化調(diào)度方案功能，還實(shí)現(xiàn)了具有從擁堵路段的源頭緩解擁堵的功能，不僅提高了擁堵的緩解效率，還最大限度的保障了車輛的通行效率。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法及系統(tǒng)，包括以下步驟，

4、步驟a，采集路網(wǎng)的實(shí)時(shí)擁堵路段信息，再根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)及擁堵長(zhǎng)度同比情況；

5、步驟b，根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)及斷面流量同比情況，再基于擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)和擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)，判斷擁堵路段的擁堵情況變化趨勢(shì)；

6、步驟c，采集擁堵路段中的車輛歷史行駛路徑信息；

7、步驟d，基于擁堵長(zhǎng)度同比情況和斷面流量同比情況，根據(jù)擁堵情況變化趨勢(shì)和車輛歷史行駛路徑信息生成區(qū)域化調(diào)度方案；

8、步驟e，根據(jù)擁堵路段的擁堵里程變化情況和斷面流量變化情況跟蹤區(qū)域化調(diào)度方案的執(zhí)行情況，完成高速公路區(qū)域化調(diào)度作業(yè)。

9、前述的一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法，步驟a，采集路網(wǎng)的實(shí)時(shí)擁堵路段信息，再根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)及擁堵長(zhǎng)度同比情況，其中實(shí)時(shí)擁堵路段信息，其中實(shí)時(shí)擁堵路段信息包括擁堵起點(diǎn)位置和擁堵終點(diǎn)位置。

10、前述的一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法，步驟b，根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)及斷面流量同比情況，再基于擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)和擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)，判斷擁堵路段的擁堵情況變化趨勢(shì)，具體步驟如下，

11、步驟b1，將擁堵路段的實(shí)時(shí)擁堵里程以固定時(shí)間五分鐘為時(shí)間間隔進(jìn)行對(duì)比，并獲得第一對(duì)比結(jié)果；

12、步驟b2，將擁堵路段的實(shí)時(shí)斷面流量以固定時(shí)間五分鐘為時(shí)間間隔進(jìn)行對(duì)比，并獲得第二對(duì)比結(jié)果；

13、步驟b3，基于第一對(duì)比結(jié)果，將擁堵路段的實(shí)時(shí)擁堵里程變化情況與歷史同期擁堵里程變化情況進(jìn)行對(duì)比并獲得第三對(duì)比結(jié)果，具體是采集擁堵路段實(shí)時(shí)擁堵里程并形成里程樣本庫{，，···}，再采集歷史同期斷面流量并形成里程樣本庫{，，···}，而第三對(duì)比結(jié)果p如公式（1）所示，

14、p=（1）

15、其中，表示時(shí)間；

16、步驟b4，基于第二對(duì)比結(jié)果，將擁堵路段的實(shí)時(shí)斷面流量變化情況與歷史同期斷面流量變化情況進(jìn)行對(duì)比并獲取第四對(duì)比結(jié)果，具體是采集擁堵路段斷面流量并形成里程樣本庫{，···}，再采集歷史同期斷面流量并形成里程樣本庫{，，···}，而第四對(duì)比結(jié)果q如公式（2）所示，

17、q=（2）；

18、步驟b5，基于第三對(duì)比結(jié)果和第四對(duì)比結(jié)果，判斷擁堵路段的擁堵情況變化趨勢(shì)，具體是對(duì)第三對(duì)比結(jié)果和第四對(duì)比結(jié)果進(jìn)行加權(quán)計(jì)算并獲得最終擁擠度，如公式（3）所示，

19、（3）。

20、前述的一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法，步驟c，采集擁堵路段中的車輛歷史行駛路徑信息，具體是利用高速收費(fèi)門架設(shè)備采集擁堵斷面的車輛基礎(chǔ)信息并根據(jù)車輛基礎(chǔ)信息獲取車輛收費(fèi)信息，再根據(jù)車輛的收費(fèi)信息獲得車輛上高速的收費(fèi)站信息以及經(jīng)過的路段信息。

21、前述的一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法，步驟d，基于擁堵長(zhǎng)度同比情況和斷面流量同比情況，根據(jù)擁堵情況變化趨勢(shì)和車輛歷史行駛路徑信息生成區(qū)域化調(diào)度方案，具體步驟如下，

22、步驟d1，根據(jù)擁堵路段擁堵變化趨勢(shì)判斷是否需要通過區(qū)域化調(diào)度方案緩解當(dāng)前擁堵，再根據(jù)擁堵路段的車輛來源信息確定具體區(qū)域化調(diào)度方案；

23、步驟d2，若擁堵情況沒有緩解趨勢(shì)且初步持續(xù)加劇，則在擁堵斷面行駛車輛上高速的收費(fèi)站進(jìn)行間斷放行交通管控；

24、步驟d3，若擁堵情況沒有緩解趨勢(shì)且再次持續(xù)加劇，則在擁堵斷面行駛車輛途徑的路段進(jìn)行交通分流交通管控。

25、一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度系統(tǒng)，包括路網(wǎng)采集模塊、擁堵情況判斷模塊、車輛采集模塊、調(diào)度生成模塊和調(diào)度執(zhí)行監(jiān)測(cè)模塊，所述路網(wǎng)采集模塊用于采集路網(wǎng)的實(shí)時(shí)擁堵路段信息并根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)及擁堵長(zhǎng)度同比情況；

26、所述擁堵情況判斷模塊用于根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)及斷面流量同比情況，再基于擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)和擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)判斷擁堵路段的擁堵情況變化趨勢(shì)；

27、所述車輛采集模塊用于采集擁堵路段中的車輛歷史行駛路徑信息；

28、所述調(diào)度生成模塊用于基于擁堵長(zhǎng)度同比情況和斷面流量同比情況并根據(jù)擁堵情況變化趨勢(shì)和車輛歷史行駛路徑信息生成區(qū)域化調(diào)度方案；

29、所述調(diào)度執(zhí)行監(jiān)測(cè)模塊用于根據(jù)擁堵路段的擁堵里程變化情況和斷面流量變化情況跟蹤區(qū)域化調(diào)度方案的執(zhí)行情況，完成高速公路區(qū)域化調(diào)度作業(yè)。。

30、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種基于斷面流量變化的高速公路區(qū)域化調(diào)度方法及系統(tǒng)，首先采集路網(wǎng)的實(shí)時(shí)擁堵路段信息并根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)及擁堵長(zhǎng)度同比情況，接著根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路段信息獲取擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)及斷面流量同比情況，再基于擁堵路段擁堵長(zhǎng)度變化趨勢(shì)和擁堵路段斷面流量變化趨勢(shì)，判斷擁堵路段的擁堵情況變化趨勢(shì)，隨后采集擁堵路段中的車輛歷史行駛路徑信息，再基于擁堵長(zhǎng)度同比情況和斷面流量同比情況并根據(jù)擁堵情況變化趨勢(shì)和車輛歷史行駛路徑信息生成區(qū)域化調(diào)度方案，然后根據(jù)擁堵路段的擁堵里程變化情況和斷面流量變化情況跟蹤區(qū)域化調(diào)度方案的執(zhí)行情況并完成高速公路區(qū)域化調(diào)度作業(yè)；有效的實(shí)現(xiàn)了該高速公路區(qū)域化調(diào)度方法及系統(tǒng)具有能根據(jù)擁堵路段的擁堵變化情況、流量變化情況和車輛來源情況提供結(jié)合收費(fèi)站間斷放行、收費(fèi)站入口關(guān)閉、收費(fèi)站出口分流和主線道路限速的精細(xì)化區(qū)域化調(diào)度方案功能，還實(shí)現(xiàn)了具有從擁堵路段的源頭緩解擁堵的功能，不僅提高了擁堵的緩解效率，還最大限度的保障了車輛的通行效率，這種將路段擁堵里程與路段斷面流量結(jié)合的方式預(yù)測(cè)擁堵的變化能有效提高預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)性，為區(qū)域化調(diào)度提供了強(qiáng)有力的支撐。