一種橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案，其特征在于：包括兩個(gè)模型，模型一是以橋下點(diǎn)段為積水導(dǎo)致?lián)矶碌闹行狞c(diǎn)，在每個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)進(jìn)行擁堵影響范圍預(yù)測(cè)時(shí)，均以此中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，將預(yù)測(cè)的擁堵蔓延速度乘以預(yù)測(cè)時(shí)間得出每個(gè)預(yù)測(cè)周期末擁堵影響范圍；模型二是在起始的第一個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，以橋下點(diǎn)段為中心點(diǎn)得出第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的擁堵影響范圍邊界；在第二個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，即以第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的邊界為起始點(diǎn)，利用擁堵蔓延速度與時(shí)間的乘積得出本預(yù)測(cè)周期末的邊界，而此時(shí)的擁堵蔓延速度即為矢量。本發(fā)明對(duì)出行者提供預(yù)警信息和交通誘導(dǎo)，避開(kāi)積水影響嚴(yán)重的區(qū)域，方便了人們的出行，保障了人們的出行安全。
【專利說(shuō)明】一種橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋下積水智能預(yù)測(cè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市路網(wǎng)的交通運(yùn)行狀況中，惡劣天氣是一個(gè)重要的影響因素。例如因強(qiáng)降雨及排水不暢所導(dǎo)致的道路積水，可使得交通流運(yùn)行受到嚴(yán)重影響。當(dāng)?shù)缆贩e水深度達(dá)到一定程度時(shí)將會(huì)使得道路交通流完全中斷，導(dǎo)致上游車輛大量聚集，車隊(duì)行駛速度接近為零。隨著時(shí)間的推移，擁堵現(xiàn)象將由積水?dāng)嗝骈_(kāi)始不停向上游路段及上穿路段蔓延，從而導(dǎo)致一定范圍內(nèi)的交通擁堵，影響整體路網(wǎng)的運(yùn)行狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述缺陷，提供一種對(duì)道路積水所產(chǎn)生的擁堵的識(shí)別、其所影響的范圍、蔓延及消散的規(guī)律等特征展開(kāi)分析的橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案，其特征在于:包括兩個(gè)模型，模型一是以橋下點(diǎn)段為積水導(dǎo)致?lián)矶碌闹行狞c(diǎn)，在每個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)進(jìn)行擁堵影響范圍預(yù)測(cè)時(shí)，均以此中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，將預(yù)測(cè)的擁堵蔓延速度乘以預(yù)測(cè)時(shí)間得出每個(gè)預(yù)測(cè)周期末擁堵影響范圍；
[0006]模型二是在起始的第一個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，以橋下點(diǎn)段為中心點(diǎn)得出第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的擁堵影響范圍邊界；在第二個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，即以第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的邊界為起始點(diǎn)，利用擁堵蔓延速度與時(shí)間的乘積得出本預(yù)測(cè)周期末的邊界，而此時(shí)的擁堵蔓延速度即為矢量。
[0007]模型一的步驟如下:
[0008]第一步，計(jì)算各路段各時(shí)刻的平均速度Fiv i表路段的LinkID，j表示時(shí)刻；
[0009]第二步，利用公式(I)中的平均速度 “;的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算Λ Viij ；
[0010]Δ- =1Z , -f；..( I )
[0011]其中Vi, j——當(dāng)日LinkID為i的路段j時(shí)刻的速度，
[0012]— LinkID為i的路段j時(shí)刻的平均速度；
[0013]第三步，以時(shí)間為橫軸，以滿足Λ Vi,」< Vi條件，篩選滿足條件的LinkID，并計(jì)算選出的LinkID的速度差之和Si Λ Vi,」，以Si Λ Vijj為豎軸；
[0014]第四步，從上述第三步中的斜率開(kāi)始發(fā)生較大變化處開(kāi)始，選擇在其后連續(xù)三個(gè)5min內(nèi)均出現(xiàn)的所有LinkID，導(dǎo)入GIS地圖，可以找出擁堵起始點(diǎn)，即可判斷為積水點(diǎn)。
[0015]模型二的步驟如下:[0016]第一步，找出積水路段上游路段的LinkID，形成該積水路段可能影響LinkID順序集;
[0017]第二步，利用公式(2)、(3)、(4)、(5)，判斷LinkID順序集中各LinkID開(kāi)始擁堵時(shí)刻；
[0018]tk>tk_i (2)
[0019]Tk: > 15 (3)
[0020]Atjk^1=IandAtjw=I (4)
[0021]At_15，k=0andAt_1(l，k=0andAt_5，b=0 (5)
[0022]其中上述公式中，編號(hào)為k的路段開(kāi)始擁堵的時(shí)間；
[0023]編號(hào)為k的路段擁堵的時(shí)間長(zhǎng)，單位為min ；
[0024]t時(shí)刻，編號(hào)為k的路段擁堵?tīng)顩r；
[0025]第三步，計(jì)算擁堵的蔓延速度。
[0026]V = — (6)
[0027]其中，編號(hào)為k的路段的長(zhǎng)度；計(jì)算時(shí)間間隔內(nèi)擁堵蔓延的路段總長(zhǎng)；計(jì)算擁堵蔓延速度的時(shí)間間隔。
[0028]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以實(shí)時(shí)路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和橋下積水深度數(shù)據(jù)為自變量，建立橋下積水導(dǎo)致的擁堵蔓延速度模型，利用實(shí)時(shí)路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及橋下積水點(diǎn)段識(shí)別程序完成積水點(diǎn)段的識(shí)別之后，預(yù)測(cè)出實(shí)時(shí)的交通運(yùn)行狀態(tài)以及積水量數(shù)據(jù)做出積水點(diǎn)段對(duì)交通流的時(shí)空影響范圍預(yù)測(cè)，可對(duì)出行者提供預(yù)警信息和交通誘導(dǎo)，避開(kāi)積水影響嚴(yán)重的區(qū)域，方便了人們的出行，提前警示人們避開(kāi)積水區(qū)域，保障了人們的出行安全。
[0029]實(shí)時(shí)路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)不僅可以表示路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，也在某種程度上體現(xiàn)了當(dāng)前的交通需求狀況，積水深度數(shù)據(jù)表示了降水量與排水量共同作用的結(jié)果。這兩個(gè)自變量即可將影響擁堵蔓延的主要因素都包含在內(nèi)。
[0030]同時(shí)下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中模型一的速度差之和變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]實(shí)施例:
[0033]一種橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案，包括兩個(gè)模型，模型一是以橋下點(diǎn)段為積水導(dǎo)致?lián)矶碌闹行狞c(diǎn)，在每個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)進(jìn)行擁堵影響范圍預(yù)測(cè)時(shí)，均以此中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，將預(yù)測(cè)的擁堵蔓延速度乘以預(yù)測(cè)時(shí)間得出每個(gè)預(yù)測(cè)周期末擁堵影響范圍。
[0034]模型二是在起始的第一個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，以橋下點(diǎn)段為中心點(diǎn)得出第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的擁堵影響范圍邊界；在第二個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，即以第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的邊界為起始點(diǎn)，利用擁堵蔓延速度與時(shí)間的乘積得出本預(yù)測(cè)周期末的邊界，而此時(shí)的擁堵蔓延速度即為矢量。[0035]模型一的步驟如下:
[0036]第一步，計(jì)算各路段各時(shí)刻的平均速度 i表路段的LinkID，j表示時(shí)刻；
[0037]第二步，利用公式(I)中的平均速度 I;的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算Λ Viij;
【權(quán)利要求】
1.一種橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案，其特征在于:包括兩個(gè)模型，模型一是以橋下點(diǎn)段為積水導(dǎo)致?lián)矶碌闹行狞c(diǎn)，在每個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)進(jìn)行擁堵影響范圍預(yù)測(cè)時(shí)，均以此中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，將預(yù)測(cè)的擁堵蔓延速度乘以預(yù)測(cè)時(shí)間得出每個(gè)預(yù)測(cè)周期末擁堵影響范圍； 模型二是在起始的第一個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，以橋下點(diǎn)段為中心點(diǎn)得出第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的擁堵影響范圍邊界；在第二個(gè)預(yù)測(cè)周期內(nèi)，即以第一個(gè)預(yù)測(cè)周期末的邊界為起始點(diǎn)，利用擁堵蔓延速度與時(shí)間的乘積得出本預(yù)測(cè)周期末的邊界，而此時(shí)的擁堵蔓延速度即為矢量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案，其特征在于:模型一的步驟如下: 第一步，計(jì)算各路段各時(shí)刻的平均速度i表路段的LinkID，j表示時(shí)刻； 第二步，利用公式(I)中的平均速度Pb的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算AVm; = W ⑴ 其中vU——當(dāng)日LinkID為i的路段j時(shí)刻的速度， ——LinkID為i的路段j時(shí)刻的平均速度； 第三步，以時(shí)間為橫軸，以滿足Mui < Vi條件，篩選滿足條件的LinkID，并計(jì)算選出的LinkID的速度差之和，以為豎軸； 第四步，從上述第三步中的斜率開(kāi)始發(fā)生較大變化處開(kāi)始，選擇在其后連續(xù)三個(gè)5min內(nèi)均出現(xiàn)的所有LinkID，導(dǎo)入GIS地圖，可以找出擁堵起始點(diǎn)，即可判斷為積水點(diǎn)。，
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的橋下積水導(dǎo)致的交通擁堵蔓延預(yù)測(cè)技術(shù)方案，其特征在于:模型二的步驟如下: 第一步，找出積水路段上游路段的LinkID，形成該積水路段可能影響LinkID順序集； 第二步，利用公式(2)、(3)、(4)、(5)，判斷LinkID順序集中各LinkID開(kāi)始擁堵時(shí)刻； 〉tk-1 (2)
Tk: > 15 (3)
At,k-1=landAt；k+1=l (4)
At-! 5, k=OandAt_1(l, k=0andAt_5，k=0 (5) 其中上述公式中，編號(hào)為k的路段開(kāi)始擁堵的時(shí)間； 編號(hào)為k的路段擁堵的時(shí)間長(zhǎng)，單位為min ； t時(shí)刻，編號(hào)為k的路段擁堵?tīng)顩r； 第三步，計(jì)算擁堵的蔓延速度。
V = —~ (.6)
M 其中，編號(hào)為k的路段的長(zhǎng)度；計(jì)算時(shí)間間隔內(nèi)擁堵蔓延的路段總長(zhǎng)；計(jì)算擁堵蔓延速度的時(shí)間間隔。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103488893SQ201310436169
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】高永 , 孫建平, 翟雅嶠, 張溪, 姚毅 申請(qǐng)人:北京交通發(fā)展研究中心