基于浮動車數(shù)據(jù)的交通仿真方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實施例涉及智能交通領(lǐng)域,尤其涉及一種基于浮動車數(shù)據(jù)的交通仿真方法 及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 浮動車技術(shù)是近年來國際智能交通系統(tǒng)中所采用的獲取道路交通信息的先進(jìn)技 術(shù)手段之一。根據(jù)裝備車載全球定位系統(tǒng)的浮動車在其行駛過程中定期記錄的車輛位置, 方向和速度信息,應(yīng)用地圖匹配、路徑推測等相關(guān)的計算模型和算法進(jìn)行處理,使浮動車位 置數(shù)據(jù)和城市道路在時間和空間上關(guān)聯(lián)起來,最終得到浮動車所經(jīng)過道路的車輛行駛速度 以及道路的行車旅行時間等交通擁堵信息。
[0003] 道路交通評價是基于浮動車數(shù)據(jù)對于各路段的交通分析和計算,根據(jù)交通模型評 價出道路交通的擁堵狀態(tài)。目前城市道路交通擁堵現(xiàn)象普遍且嚴(yán)重,縱觀全局城市路網(wǎng),交 通擁堵只是路網(wǎng)中的部分區(qū)域或部分路段的擁堵,并非全部道路同時處于擁堵狀態(tài)。路網(wǎng) 結(jié)構(gòu)和設(shè)施布局不合理是引起交通擁堵的主要和根本原因。由于路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)施布局不合 理,許多交通瓶頸隱含于路網(wǎng)之中。隨著需求的增加,這些瓶頸的流量漸漸超過其容量,從 而出現(xiàn)交通擁堵。隨著需求的進(jìn)一步增大,擁堵可能由原來小范圍的瓶頸擁堵擴(kuò)展到更大 范圍,形成了更多的擁堵。目前緩解擁堵的方法,大多是運(yùn)用交通工程技術(shù),基于局部交通 調(diào)查,采用局部性交通組織與渠化、交通管理與交通控制等措施。這些局部性治理交通擁堵 的方法和對策,缺乏宏觀協(xié)調(diào)和系統(tǒng)整體性,難以實現(xiàn)路網(wǎng)容量的均衡一體化,也無法從根 本上解決城市交通擁堵問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明實施例提供一種基于浮動車數(shù)據(jù)的交通仿真方法及系統(tǒng),用于實現(xiàn)對交 通系統(tǒng)的實時仿真。
[0005] 第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種基于浮動車數(shù)據(jù)的仿真方法,包括:獲取浮 動車數(shù)據(jù)和城市路網(wǎng)數(shù)據(jù);根據(jù)所述浮動車數(shù)據(jù)和所述城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行道路擁堵評價以 獲取擁堵區(qū)域的道路信息,所述浮動車數(shù)據(jù)包括浮動車速度信息和GPS定位信息;根據(jù)所 述擁堵區(qū)域的道路信息對原始擁堵區(qū)域路網(wǎng)進(jìn)行編輯并生成編輯后路網(wǎng)拓?fù)?;對所述編?后路網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行交通均衡分配。
[0006] 第二方面,結(jié)合第一方面,所述根據(jù)所述浮動車數(shù)據(jù)和所述城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行道 路擁堵評價以獲取擁堵區(qū)域的道路信息,包括:根據(jù)所述浮動車數(shù)據(jù)和所述城市路網(wǎng)數(shù)據(jù) 獲取初步匹配選擇路段;根據(jù)所述初步匹配選擇路段以及所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的浮 動車速度信息進(jìn)行道路擁堵評價;根據(jù)所述道路擁堵評價獲取擁堵區(qū)域的道路信息。
[0007] 第三方面,結(jié)合第二方面,所述GPS定位信息包括GPS點(diǎn)位置信息和GPS方向信 息,所述根據(jù)所述浮動車數(shù)據(jù)和所述城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取初步匹配選擇路段,包括:根據(jù)所述 GPS點(diǎn)位置信息和所述城市路網(wǎng)數(shù)據(jù),通過點(diǎn)線匹配算法查找到與路段的地圖位置進(jìn)行匹 配以獲取第一匹配路段;根據(jù)所述GPS方向信息和所述城市路網(wǎng)信息,獲取GPS方向與所述 第一匹配路段的第一方向夾角;當(dāng)所述第一方向夾角在預(yù)設(shè)的夾角閾值內(nèi)時,所述第一匹 配路段為初步匹配選擇路段。
[0008] 第四方面,結(jié)合第二方面,所述根據(jù)所述初步匹配選擇路段以及所述初步匹配選 擇路段對應(yīng)的浮動車速度信息進(jìn)行道路擁堵評價,包括:獲取道路等級信息;根據(jù)所述道 路等級信息以及所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的浮動車速度信息獲取與所述初步匹配選擇 路段對應(yīng)的道路暢通值;根據(jù)所述與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的道路暢通值進(jìn)行道路擁 堵評價。
[0009] 第五方面,結(jié)合第四方面,所述根據(jù)所述與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的道路暢 通值進(jìn)行道路擁堵評價,包括:根據(jù)所述與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的道路暢通值獲取 與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的擁堵值;根據(jù)所述與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的擁堵值 進(jìn)行道路擁堵評價。
[0010] 第六方面,結(jié)合第四方面或者第五方面,根據(jù)所述道路等級信息以及所述初步匹
配選擇路段對應(yīng)的浮動車速度信息獲取與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的道路暢通值,具 體通過
[0011]
[0012] 獲?。?br>[0013] 其中,f(x)為道路暢通值,0彡f(x)〈100;
[0014] X為車速,X彡0 ;
[0015]a取決于所述道路等級信息。
[0016] 第七方面,結(jié)合第六方面,所述根據(jù)所述與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的道路暢 通值獲取與所述初步匹配選擇路段對應(yīng)的擁堵值,具體通過公式c= 100-f(X)獲取,其中,c為擁堵值,f (X)為道路暢通值。
[0017] 第八方面,結(jié)合第一方面,所述對所述編輯后路網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行交通均衡分配,包括: 獲取路網(wǎng)綜合交通狀態(tài),所述路網(wǎng)綜合交通狀態(tài)包括綜合交通量;采用迭代方法,根據(jù)所 述綜合交通量,通過對初始PA矩陣有限次修正,達(dá)到理論分配交通量和實測交通的無限接 近,其中,所述PA包括出行產(chǎn)生P和出行吸引A,所述出行產(chǎn)生包括交通小區(qū)內(nèi)所有基于家 且家庭端點(diǎn)在小區(qū)內(nèi)部的和非基于家的以該小區(qū)為起點(diǎn)的出行;出行吸引包括是所有基于 家且家庭端點(diǎn)不在小區(qū)里的和非基于家的以該小區(qū)為終點(diǎn)的出行;根據(jù)所述路網(wǎng)綜合交通 狀態(tài),選擇最短路徑時以達(dá)到交通均衡配置,每對PA點(diǎn)之間各條被利用的路徑的走行時間 都相等而且是最小走行時間,而沒有被利用的路徑的走行時間都大于或等于這個最小走行 時間,所述PA點(diǎn)包括出行產(chǎn)生P和出行吸引A。
[0018] 第九方面,本發(fā)明實施例還提供了一種基于浮動車數(shù)據(jù)的仿真系統(tǒng),包括:
[0019] 獲取單元,用于獲取浮動車數(shù)據(jù)和城市路網(wǎng)數(shù)據(jù);
[0020] 第一執(zhí)行單元,用于根據(jù)所述獲取單元獲取的所述浮動車數(shù)據(jù)和所述城市路網(wǎng)數(shù) 據(jù)進(jìn)行道路擁堵評價以獲取擁堵區(qū)域的道路信息,所述浮動車數(shù)據(jù)包括浮動車速度信息和 GPS定位信息;
[0021] 第二執(zhí)行單元,用于根據(jù)所述第一執(zhí)行單元獲取的所述擁堵區(qū)域的道路信息對原 始擁堵區(qū)域路網(wǎng)進(jìn)行編輯并生成編輯后路網(wǎng)拓?fù)洌?br>[0022] 第三執(zhí)行單元,用于對所述第二執(zhí)行單元生成的編輯后路網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行交通均衡 分配。
[0023] 第十方面,結(jié)合第九方面,所述第一執(zhí)行單元,包括:
[0024] 匹配子單元,用于根據(jù)所述浮動車數(shù)據(jù)和所述城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取初步匹配選擇路 段;
[0025] 交通評價子單元,用于根據(jù)所述匹配子單元獲取的所述初步匹配選擇路段以及所 述初步匹配選擇路段對應(yīng)的浮動車速度信息進(jìn)行道路擁堵評價;
[0026] 第一獲取子單元,用于根據(jù)所述交通評價子單元獲取的所述道路擁堵評價獲取擁 堵區(qū)域的道路信息。
[0027] 本發(fā)明實施例提供的基于浮動車數(shù)據(jù)的仿真方法及系統(tǒng),根據(jù)所述浮動車數(shù)據(jù)和 所述城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行道路擁堵評價以獲取擁堵區(qū)域的道路信息,所述浮動車數(shù)據(jù)包括浮 動車速度信息和GPS定位信息;根據(jù)所述擁堵區(qū)域的道路信息對原始擁堵區(qū)域路網(wǎng)進(jìn)行編 輯并生成編輯后路網(wǎng)拓?fù)?;對所述編輯后路網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行交通均衡分配從路網(wǎng)和交通需求 全局出發(fā),可以為交通較為擁堵的區(qū)域進(jìn)行路網(wǎng)修改,查看修改后的路網(wǎng)進(jìn)行交通仿真對 全局的道路交通狀況的影響,能夠為城市路網(wǎng)整體規(guī)劃提供實質(zhì)的參考方案和設(shè)計數(shù)據(jù)支 持,提高路網(wǎng)的整體使用效率,能夠為城市交通制定系統(tǒng)整體的路網(wǎng)改造、交通管理與控制 等方案和措施,促進(jìn)路網(wǎng)資源的均衡利用,挖掘路網(wǎng)更大的潛力,緩解城市的交通擁堵, 實現(xiàn)城市道路系統(tǒng)、流量系統(tǒng)與管理系統(tǒng)三者的平衡與和諧。
【附圖說明】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下