本發(fā)明涉及道路交通，更具體地說，它涉及高速公路路段重要度分析方法、系統(tǒng)、設備及存儲介質。

背景技術：

1、網絡全局效率作為魯棒性評價指標，已被廣泛應用于關鍵路段識別。當網絡受到攻擊時，路段發(fā)生斷連，網絡的連通性降低，網絡全局效率下降?，F有方法將網絡全局效率歸一化處理，用單一路段失效后網絡全局效率下降比例大小來衡量路段的重要程度。此類方法僅從路網結構層面分析路段重要度，忽略了交通流量的影響，導致路段的重要程度的分析不準確。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供高速公路路段重要度分析方法、系統(tǒng)、設備及存儲介質，用以解決現有技術對高速公路路段重要度的分析未考慮交通流量，導致的路段的重要程度的分析不準確問題。

2、本申請的第一方面，提供了一種高速公路路段重要度分析方法，方法包括：

3、根據高速公路的節(jié)點信息和路段信息，構建高速公路路段的網絡拓撲結構；

4、根據高速公路的出口信息，計算出od交通量；

5、根據網絡拓撲結構確定出高速公路的入、出口收費站之間的節(jié)點上的最短路徑權重和值，結合od交通量和最短路徑權重和值，計算出od加權全局效率；

6、根據od加權全局效率的下降幅度分析高速公路路段的重要度。

7、在一種實現方案中，所述節(jié)點信息包括各個節(jié)點的節(jié)點編號、節(jié)點經度、節(jié)點緯度、節(jié)點類型和節(jié)點對應收費站的編碼信息。

8、在一種實現方案中，所述路段信息包括各個路段的起始節(jié)點編號、終止節(jié)點編號、路段長度和設計時速。

9、在一種實現方案中，所述網絡拓撲結構為加權有向圖。

10、在一種實現方案中，所述高速公路的出口信息包括通行標識、出口時間、出口收費站編碼、入口時間、入口收費站編碼和車型代碼；其中，車型代碼包括車型分類和車輛換算系數；

11、根據高速公路的出口信息，計算出od交通量，具體為：

12、按照出口時間篩選出預定時段內的出口信息；

13、以車輛換算系數為權重，對篩選出預定時段內的出口信息，按照入口收費站編碼和出口收費站編碼進行加權，得到od交通量。

14、在一種實現方案中，結合od交通量和最短路徑權重和值計算od加權全局效率的表達式為：，其中，表示od加權全局效率；表示路網收費站個數；表示od交通量；表示從對應編碼為的入口收費站節(jié)點，到對應編碼為的出口收費站節(jié)點的最短路徑權重和值，不存在最短路徑時，。

15、在一種實現方案中，計算od加權全局效率的下降幅度的表達式為：，其中，表示第個路段的路段重要度；表示初始狀態(tài)的od加權全局效率；表示第個路段斷連后的od加權全局效率。

16、本申請的第二方面，提供了一種高速公路路段重要度分析系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：

17、拓撲結構構建模塊，用于根據高速公路的節(jié)點信息和路段信息，構建高速公路路段的網絡拓撲結構；

18、交通量計算模塊，用于根據高速公路的出口信息，計算出od交通量；

19、加權全局效率計算模塊，用于根據網絡拓撲結構確定出高速公路的入、出口收費站之間的節(jié)點上的最短路徑權重和值，結合od交通量和最短路徑權重和值，計算出od加權全局效率；

20、重要度分析模塊，用于根據od加權全局效率的下降幅度分析高速公路路段的重要度。

21、本申請的第三方面，提供了一種電子設備，所述電子設備包括處理器、存儲器、以及存儲在所述存儲器上并可被所述處理器執(zhí)行的計算機程序，其中所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，實現如本申請的第一方面提供的一種高速公路路段重要度分析方法的步驟。

22、本申請的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，其中所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，實現如本申請的第一方面提供的一種高速公路路段重要度分析方法的步驟。

23、與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

24、本發(fā)明在傳統(tǒng)路網結構分析的基礎上，考慮了交通需求的實際影響，即根據高速公路的出口信息，計算出od交通量，根據網絡拓撲結構確定出高速公路的入、出口收費站之間的節(jié)點上的最短路徑權重和值，再結合od交通量和最短路徑權重和值，計算出od加權全局效率，最后，根據od加權全局效率的下降幅度分析高速公路路段的重要度，從而解決了現有技術對路段的重要程度的分析不準確問題。此外，本發(fā)明對于od加權全局效率的計算僅包括具有od對的收費站節(jié)點，較傳統(tǒng)使用所有節(jié)點的方法計算量顯著減少，提高了計算效率。

技術特征：

1.一種高速公路路段重要度分析方法，其特征在于，方法包括：

2.根據權利要求1所述的一種高速公路路段重要度分析方法，其特征在于，所述節(jié)點信息包括各個節(jié)點的節(jié)點編號、節(jié)點經度、節(jié)點緯度、節(jié)點類型和節(jié)點對應收費站的編碼信息。

3.根據權利要求1所述的一種高速公路路段重要度分析方法，其特征在于，所述路段信息包括各個路段的起始節(jié)點編號、終止節(jié)點編號、路段長度和設計時速。

4.根據權利要求1所述的一種高速公路路段重要度分析方法，其特征在于，所述網絡拓撲結構為加權有向圖。

5.根據權利要求1所述的一種高速公路路段重要度分析方法，其特征在于，所述高速公路的出口信息包括通行標識、出口時間、出口收費站編碼、入口時間、入口收費站編碼和車型代碼；其中，車型代碼包括車型分類和車輛換算系數；

6.根據權利要求1所述的一種高速公路路段重要度分析方法，其特征在于，結合od交通量和最短路徑權重和值計算od加權全局效率的表達式為：，其中，表示od加權全局效率；表示路網收費站個數；表示od交通量；表示從對應編碼為的入口收費站節(jié)點，到對應編碼為的出口收費站節(jié)點的最短路徑權重和值，不存在最短路徑時，。

7.根據權利要求1所述的一種高速公路路段重要度分析方法，其特征在于，計算od加權全局效率的下降幅度的表達式為：，其中，表示第個路段的路段重要度；表示初始狀態(tài)的od加權全局效率；表示第個路段斷連后的od加權全局效率。

8.一種高速公路路段重要度分析系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括：

9.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括處理器、存儲器、以及存儲在所述存儲器上并可被所述處理器執(zhí)行的計算機程序，其中所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，實現如權利要求1至7中任一項所述的一種高速公路路段重要度分析方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，其中所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，實現如權利要求1至7中任一項所述的一種高速公路路段重要度分析方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明公開了高速公路路段重要度分析方法、系統(tǒng)、設備及存儲介質，涉及道路交通技術領域，解決了現有技術對高速公路路段重要度的分析未考慮交通流量，導致的路段的重要程度的分析不準確問題，其技術方案要點是：根據高速公路的節(jié)點信息和路段信息，構建高速公路路段的網絡拓撲結構；根據高速公路的出口信息，計算出OD交通量；根據網絡拓撲結構確定出高速公路的入、出口收費站之間的節(jié)點上的最短路徑權重和值，結合OD交通量和最短路徑權重和值，計算出OD加權全局效率；根據OD加權全局效率的下降幅度分析高速公路路段的重要度。本發(fā)明提高了對高速公路路段的重要程度分析的準確性。

技術研發(fā)人員：代聰,蘭瑞意,萬志楊
受保護的技術使用者：四川省交通運輸發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃科學研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19