本發(fā)明涉及交通標識技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種導向標識系統(tǒng)的信息處理方法與導向標識系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國城鎮(zhèn)化進程不斷推進，為了有效提高城市管理智能化水平、實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展，我國已經(jīng)明確提出建設(shè)智慧城市的戰(zhàn)略目標，與之相配套的城市導向標識系統(tǒng)發(fā)展快速。

在現(xiàn)有的導向標識系統(tǒng)中，一些導向標識信息牌設(shè)有LED照明設(shè)備，LED照明設(shè)備上設(shè)有能夠在LED照明設(shè)備的照射范圍內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)信號的可見光無線通信(簡稱LIFI)裝置。通過將LIFI裝置集成至LED照明設(shè)備上，使得LIFI技術(shù)與標識信息牌相結(jié)合在一起，便于人群在LED的照射范圍內(nèi)進行上網(wǎng)；一些導向標識配備傳感器，可以將檢測到的信息轉(zhuǎn)化成輸入信號發(fā)送至控制單元，控制單元接收輸入設(shè)備發(fā)出的輸入信號，并根據(jù)輸入信號，向輸出設(shè)備發(fā)送輸出信號，能夠控制光源發(fā)出的光的顏色或亮度；有的導向標識可以輸入語音文本信息在預(yù)先存儲的信息中檢索前往目的地的交通方式與時間信息；還有的導向標識結(jié)合了LED顯示屏，可以發(fā)布各種信息。

但是現(xiàn)有的導向標識離散度高，沒有被整合利用。標識的尺寸、文字、指向、顏色等規(guī)格不同，不易于辨識，且不能協(xié)同工作，不利于使用者順利地找到完整的、銜接性強的引導路徑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供準確高效的導向標識。

本發(fā)明一個進一步的目的是使得導向標識可以動態(tài)分配人流等導向目標，降低擁堵可能性。

特別地，本發(fā)明提供了一種導向標識系統(tǒng)，其包括：多個導向標識以及信息處理裝置，其中多個導向標識分別用于輸出導向信息；信息處理裝置，配置成：獲取導向目標的行進需求信息以及行進路徑集合，其中行進需求信息包括導向目標的數(shù)量，行進路徑集合包括導向目標從起點集合行進至終點集合的所有可行路徑，可行路徑由多個節(jié)點以及節(jié)點之間的連通路段構(gòu)成，每個節(jié)點處布置有一個或多個導向標識；根據(jù)行進需求信息計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配；根據(jù)流量分配確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級；以及使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息。

可選地，導向標識包括：多向指示牌，設(shè)置于節(jié)點的連通路段分叉處，其為分別指向分叉處各行進方向的子指示牌的集合，并且通過改變子指示牌的顏色和/或圖案形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像。

可選地，導向標識包括：動態(tài)顯示屏，設(shè)置于節(jié)點處，其以滾動顯示的方式輸出節(jié)點的連通路段的流量信息以及導向信息，以形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像。

可選地，上述導向標識系統(tǒng)還包括：應(yīng)急處理裝置，配置成：獲取行進路徑集合中的緊急事件；并且導向標識還包括：緊急疏散指示牌，在確定發(fā)生緊急事件的情況下，輸出將導向目標指引至躲避緊急事件的疏散方向。

可選地，上述導向標識系統(tǒng)還包括：信息獲取裝置，配置成通過導向目標隨身攜帶的移動裝置或?qū)蚰繕瞬樵兟肪€的查詢信息統(tǒng)計得出行進需求信息。

可選地，信息處理裝置還配置成：利用基于蟻群算法的動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法得到導向目標在每個連通路段的流量。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面還提供了一種導向標識系統(tǒng)的信息處理方法，該方法包括：獲取導向目標的行進需求信息以及行進路徑集合，其中行進需求信息包括導向目標的數(shù)量，行進路徑集合包括導向目標從起點集合行進至終點集合的所有可行路徑，可行路徑由多個節(jié)點以及節(jié)點之間的連通路段構(gòu)成，每個節(jié)點處布置有一個或多個導向標識；根據(jù)行進需求信息計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配；根據(jù)流量分配確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級；以及使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息。

可選地，計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配的步驟包括：利用基于蟻群算法的動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法得到導向目標在每個連通路段的流量。

可選地，動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法包括：根據(jù)行進路徑集合獲取起點、終點和相應(yīng)路徑的需求量，按照行進需求信息決定用于搜索的導向目標數(shù)量；定義各連通路段上的信息素的初值及流量，計算出各連通路段長度的倒數(shù)，將導向目標放置到起點；在導向目標需要擇路的情況下，確定導向目標接下來的連通路段；以及對連通路段上的路段信息素和流量進行更新。

可選地，動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法還包括：在全部導向目標完成相應(yīng)路徑選擇到達終點后，對相應(yīng)路徑上的路徑信息素進行更新，并重新執(zhí)行定義各連通路段上的信息素的初值及流量，計算出各連通路段長度的倒數(shù)，將導向目標放置到起點的步驟，直到全部路徑上的導向目標完成路徑選擇。

本發(fā)明的導向標識系統(tǒng)的信息處理方法與導向標識系統(tǒng)，通過信息獲取裝置獲取導向目標的行進需求信息以及行進路徑集合，并根據(jù)行進需求信息計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配，進而根據(jù)流量分配確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級，并使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息，從而使得行進路徑上的導向標識能夠協(xié)調(diào)工作，以多種模式動態(tài)變更顯示相關(guān)指示信息，動態(tài)地實現(xiàn)行徑中導向目標分配，達到導向目標均勻分布，減小局部關(guān)鍵節(jié)點或通道的壓力，降低擁堵的可能性。

進一步地，本發(fā)明的導向標識系統(tǒng)的信息處理方法與導向標識系統(tǒng)，其中導向標識包括：多向指示牌，設(shè)置于節(jié)點的連通路段分叉處，其為分別指向分叉處各行進方向的子指示牌的集合，并且通過改變子指示牌的顏色和/或圖案形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像；動態(tài)顯示屏，設(shè)置于節(jié)點處，其以滾動顯示的方式輸出節(jié)點的連通路段的流量信息以及導向信息，以形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像；緊急疏散指示牌，在確定發(fā)生緊急事件的情況下，輸出將導向目標指引至躲避緊急事件的疏散方向，通過多種導向標識的協(xié)調(diào)工作，以多種模式動態(tài)變更導向信息，提高了導向目標的出行便利性，能夠更加便利地達到目的地。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)中行進路徑集合的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)中一種導向標識的俯視圖；

圖4是圖3所示的導向標識的子指示牌的示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)中另一種導向標識的示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)中又一種導向標識的示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的導向標識系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)的信息處理方法的示意圖；以及

圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)的信息處理方法中動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法的詳細流程圖。

具體實施方式

本實施例提供了一種導向標識系統(tǒng)100，可以通過導向標識將導向目標引導至最合理的路徑，以便導向目標順利、高效地達到目的地，并且能夠有效減小關(guān)鍵節(jié)點或通道的壓力，降低擁堵的可能性。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，該導向標識系統(tǒng)100一般性地可以包括：多個導向標識以及信息處理裝置20。

其中，多個導向標識可以為n個，分別編號為1、2……n，分別用于輸出導向信息。信息處理裝置20可以配置成：獲取導向目標的行進需求信息以及行進路徑集合，其中行進需求信息包括導向目標的數(shù)量，行進路徑集合包括導向目標從起點集合行進至終點集合的所有可行路徑，可行路徑由多個節(jié)點以及節(jié)點之間的連通路段構(gòu)成，每個節(jié)點處布置有一個或多個導向標識；根據(jù)行進需求信息計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配；根據(jù)流量分配確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級；以及使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息。一般地，一段路徑中流量分配與優(yōu)先等級具有關(guān)聯(lián)關(guān)系：隨著流量增大擁堵程度變高，優(yōu)先等級相應(yīng)降低；流量減小擁堵程度降低，優(yōu)先等級相應(yīng)降低提高。本實例的導向標識系統(tǒng)100中，導向標識通過提示節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級，從而將行進者進行導引。

多個導向標識布置于節(jié)點中需要進行路徑選擇的位置，使導向目標可以從導向標識中得到導向信息。信息處理裝置20可以通過網(wǎng)絡(luò)或其他數(shù)據(jù)連接方式與個導向標識數(shù)據(jù)連接，并能夠?qū)驑俗R進行統(tǒng)一管理，對導向標識的輸出內(nèi)容進行調(diào)整。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)100中行進路徑集合的示意圖。如圖所示，其中節(jié)點的集合是{①，②，③，④，⑤，⑥，⑦，⑧}，連通路段的集合是{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}。起點集合O為{①，②}，即O1為①，O2為②；終點集合D為{⑥，⑧}，即D1為⑥，D2為⑧。以上起點集合和終點集合共組成了4個OD對及12條路徑，則行進路徑集合具體可以如下：

(O1，D1)，路徑x1依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑥；路徑x2依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑤→⑥；路徑x3依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑤→⑥。

(O1，D2)，路徑x4依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑤→⑧；路徑x5依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑤→⑦→⑧；路徑x6依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑤→⑧；路徑x7依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑤→⑦→⑧；路徑x8依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑦→⑧。

(O2，D1)，路徑x9依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑤→⑥。

(O2，D2)，路徑x10依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑤→⑧；路徑x11依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑤→⑦→⑧；路徑x12依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑦→⑧。

信息處理裝置20根據(jù)流量分配可以確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級，進而可以使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息。導向目標可以是人流、車流或者其他在路網(wǎng)中行進的移動目標。

其中，導向標識系統(tǒng)100中的導向標識可以為多種形式，以通過導向標識的協(xié)調(diào)工作，以多種模式動態(tài)變更導向信息，可以將導向目標分配到最合理的路徑上。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)100中一種導向標識的俯視圖，圖4是圖3所示的導向標識的子指示牌的示意圖。

本實施例的導向標識為多向指示牌，設(shè)置于節(jié)點的連通路段分叉處，其為分別指向分叉處各行進方向的子指示牌的集合，并且通過改變子指示牌的顏色和/或圖案形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像。

具體地，每一個子指示牌可以獨立改變亮度、顏色、文字等狀態(tài)，以區(qū)分不同級別的受關(guān)注度，從而區(qū)分不同連通路段方向的流量與關(guān)鍵度。同一節(jié)點出發(fā)的不同方向的連通路段中，人流量最大與最小的路段亮度以最高和最低顯示；擁堵程度以紅色且色深最高為最擁堵不適于通行、黃色中等色深表示此方向的路段不建議再增加人流量、綠色且色深最淺為最通暢；關(guān)鍵目的地方向閃爍等。

流量信息和擁堵程度根據(jù)導向標識系統(tǒng)100實時統(tǒng)計到的信息進行更新，指示牌的亮度、色深、文字等隨之變化。導向標識的使用者每到一個節(jié)點都可以根據(jù)導向信息的選擇最為快捷的路段到達下一個更為接近目的地的節(jié)點，從而由一個接一個的快捷的連通路段形成了連貫的從起點到目的地的路徑。

導向標識還可以包括動態(tài)顯示屏，動態(tài)顯示屏設(shè)置于節(jié)點處，其以滾動顯示的方式輸出節(jié)點的連通路段的流量信息以及導向信息，以形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像。

在每一個路口節(jié)點可以設(shè)立動態(tài)顯示屏，以不同形式顯示人流量與擁堵情況等信息，擁堵信息的顯示方式可以同上一實施例相同，采用顏色、亮度、文字表示。具體地，一個連通路段方向的信息匯總到一幀；一幀中包含指向該連通路段的箭頭，并用顏色、色深等信息元素代表擁堵程度、流量等，可以直接采用“擁堵”、“暢通”、“建議通行”等文字表述，或者同時使用顏色和文字表述導向信息。

在其他一些實施例中，還可以實現(xiàn)同屏幕顯示所有連通路段方向的信息。該顯示方法可以采用較大的LED屏幕顯示，以便使用者可以容易地辨識屏幕上的信息，同時LED屏相較傳統(tǒng)屏幕有著節(jié)能的優(yōu)勢，屏幕上的信息會隨著實時采集和統(tǒng)計到信息進行更新，并且每條信息均可以包括指向、是否擁堵等信息，不同連通路段的信息會隨預(yù)先制定的規(guī)則變換位置和屏幕顯示面域的大小。

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)100中另一種導向標識的示意圖。本實施例的導向標識按照人流量大小對各連通路段方向由上到下排序。圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)100中又一種導向標識的示意圖。本實施例的導向標識按照人流量最大方向占據(jù)最大面積的餅圖顯示，人流量第二大次之，以此類推。圖5和圖6所示的導向標識均為同屏幕顯示所有連通路段方向的信息，在其他一些實施例中，還可以按照擁堵程度對各連通路段方向進行優(yōu)先等級的排序。

同樣地，流量信息可以根據(jù)導向標識系統(tǒng)100實時統(tǒng)計到的信息進行更新，屏幕中不同路徑的信息隨之變化。每到一個節(jié)點的屏幕都會指引使用者選擇最為快捷的路段到達下一個更為接近目的地的節(jié)點，從而由一個接一個的快捷的連通路段形成了連貫的、快捷的從起點到目的地的路徑，達到導向的目的。

導向標識系統(tǒng)100還可以包括：應(yīng)急處理裝置，配置成：獲取行進路徑集合中的緊急事件；并且導向標識還可以包括：緊急疏散指示牌，在確定發(fā)生緊急事件的情況下，輸出將導向目標指引至躲避緊急事件的疏散方向。

緊急疏散指示牌平時可以低亮度顯示，在發(fā)生緊急事件的情況下達到最大亮度；同時關(guān)閉、降低其他不必要導向指示牌亮度，或其他指示牌轉(zhuǎn)換工作模式，顯示單一的疏散方向，配合緊急疏散指示牌工作，從而將人群迅速疏散至安全開闊區(qū)域或與地鐵連通的人防通道等處。同時也可以在局部出現(xiàn)阻塞甚至踩踏事件時疏散人群遠離現(xiàn)場，為救助人員迅速進入提供通道。

圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的導向標識系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)框圖。在上一實施例的基礎(chǔ)上，導向標識系統(tǒng)100還可以包括信息獲取裝置30。

其中，信息獲取裝置30可以配置成通過導向目標隨身攜帶的移動裝置或?qū)蚰繕瞬樵兟肪€的查詢信息統(tǒng)計得出行進需求信息。其中移動裝置可以包括各種射頻卡，例如地鐵卡、公交卡、含有NFC功能的票據(jù)等，以便預(yù)判導向目標的行進方向。以下對幾個具體實例進行介紹：

若導向目標為乘坐地鐵的乘客，移動裝置為臨時地鐵卡，此類卡卡號信息可以提前預(yù)存到導向標識系統(tǒng)100中，每次將卡售出時添加乘客的乘車路線信息，當乘客離開目的站時回收卡片并清空乘車路線信息。如此反復(fù)使用一定周期以后即得到臨時購票乘客的出行規(guī)律。在乘客于售票機或人工售票窗口處購買臨時地鐵卡時，乘客的乘車路線信息(起點站與到達站點)會隨之寫入到臨時地鐵卡內(nèi)，本實施例的導向標識系統(tǒng)100的信息獲取裝置30可以通過售票機或人工售票窗口的計算機等設(shè)備采集到乘客的路徑信息。

導向標識系統(tǒng)100可以將起點站和目的站之間的路徑分為起點站內(nèi)導向、乘車階段和目的站內(nèi)導向三個階段：第一，起點站內(nèi)導向，在乘客取到票時，導向標識系統(tǒng)100已經(jīng)統(tǒng)計到乘客的路徑信息，在本階段內(nèi)，導向標識系統(tǒng)100將出票的設(shè)備或窗口作為起點，乘客所搭乘的地鐵的站臺作為終點，根據(jù)實時的地鐵站內(nèi)人流量和預(yù)設(shè)的算法，計算出最適合的路徑。第二，乘車階段，此時智能導向標識系統(tǒng)100將該乘客的位置信息標注為乘車狀態(tài)，不參與起點站和目的站的人流數(shù)據(jù)中。第三，目的站內(nèi)導向，根據(jù)地鐵方提供的時刻表的到站時間信息或地鐵列車實時到站信息在列車到站時間將乘客的位置信息標注為目的站站臺，此時智能導向標識系統(tǒng)100再為其匹配最適合的路徑，在保障所有路徑人流均衡狀態(tài)下將人流從站臺導向至站廳。

若移動裝置為可充值的地鐵卡、公交卡或城市通，此類IC卡都有獨一無二的卡號，而且往往持卡人為工作日規(guī)律通勤者，經(jīng)過一兩周以后就可以得到此類人群的出行規(guī)律，并根據(jù)此類人群出行規(guī)律規(guī)劃出工作日通勤時間的人流方向，進一步根據(jù)工作日通勤時間的人流方向制定出均衡的路徑。當某一張卡被地鐵或公交站點的IC卡讀頭識別出時，會將該卡號上傳至導向標識系統(tǒng)100，導向標識系統(tǒng)100可以根據(jù)之前統(tǒng)計的歷史記錄判斷該卡號在通勤周期內(nèi)的相同時間段概率最高的出行路線，并根據(jù)路線統(tǒng)籌路徑信息從而管理導向標識工作。在一個具體的實施例中，通勤周期可以為一周七天。

除了城市地鐵公交系統(tǒng)發(fā)行的含NFC功能的卡以外，若移動裝置為其他含有NFC功能的票據(jù)，例如人們的身份證、社?？?，居住地、工作單位或園區(qū)物業(yè)配發(fā)的門禁卡，銀行卡(借記卡與信用卡)或景區(qū)與商場的消費卡，此類卡都可以用作持有者的身份信息識別，從而實現(xiàn)在不同場景下的路徑信息采集。

例如身份證、社?？?，此類卡一般記錄有持卡人的身份信息與社會福利信息等，可以實現(xiàn)在醫(yī)院、圖書館、公園等社會福利場所或政府與事業(yè)單位等辦事機構(gòu)的路徑信息采集。此類卡可以關(guān)聯(lián)持有者的掛號信息、借閱信息、業(yè)務(wù)辦理信息等，導向標識系統(tǒng)100可以根據(jù)此判斷持卡人的路徑信息。在一些具體的實施例中，可以在此類提供社會服務(wù)的場所入口處設(shè)置帶有NFC讀卡器的多媒體主動查詢設(shè)備，多媒體主動查詢設(shè)備可以是但是不限于架構(gòu)基于個人計算機、單片機、嵌入式系統(tǒng)的電子信息設(shè)備。持卡人訪問此類設(shè)備時，設(shè)備采集到持卡人的身份信息。多媒體主動查詢設(shè)備根據(jù)歷史記錄或提供社會服務(wù)機構(gòu)的管理平臺數(shù)據(jù)庫歷史記錄經(jīng)常訪問的場所判斷持卡人概率最高的訪問場所?；蛘哂谐挚ㄈ酥鲃虞斎牖虿樵兊讲⒋_認具體的訪問場所地址，可以具體到醫(yī)院科室、圖書館書架、公園內(nèi)具體建筑或設(shè)施、政府等部門的辦事窗口。當路徑信息形成后即可依據(jù)此信息向?qū)驑俗R發(fā)出工作指令。

再例如門禁卡，此類人群往往有固定的行進路線，導向標識系統(tǒng)100可以根據(jù)園區(qū)或小區(qū)的物業(yè)單位的物業(yè)記錄得知持卡人工作單位或住所的具體地址。在園區(qū)、小區(qū)物業(yè)出入口的門禁讀卡器讀取到卡信息時，導向標識系統(tǒng)100可以立即生成以出入口為起點、以持卡人工作單位或住所的具體地址為終點的一對地址，并根據(jù)統(tǒng)籌到的地址對和時間信息得到人流信息，從而規(guī)劃路徑管理導向標識。

再例如銀行卡與消費卡，以及具有移動支付功能的手機等設(shè)備，銀行卡一般集成閃付(Quick Pass)功能，也是一種NFC卡在銀融支付領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，大型消費、休閑場所處發(fā)行的消費儲值卡也是集合了支付與身份識別功能于一身的NFC的應(yīng)用。此類卡同樣可以作為持卡人在消費場所的身份識別的標志。導向標識系統(tǒng)100可以通過識別此類卡在POS機或收費終端消費記錄，調(diào)用該持卡人的消費歷史，并分析其消費喜好項目。依其訪問率或可能訪問率最高的商鋪等場所推斷出其可能的目的地信息，并且依照此類目的地信息規(guī)劃其路徑，再依照路徑控制相關(guān)標識工作。

此外，還可以通過導向目標查詢路線的查詢信息統(tǒng)計得出行進需求信息。例如可以在需要導向的場所出入口設(shè)置查詢裝置，以便導向目標查詢路線；或者導向目標可以通過手機地圖導航查詢信息。上述查詢裝置可以基于但并不限于個人計算機、單片機或嵌入式系統(tǒng)的多媒體查詢終端，查詢裝置可以接受用戶輸入的不限于語音或文本的目的地信息。查詢系統(tǒng)可以基于導航平臺(百度地圖、高德地圖等)提供去往具體地址(如某小區(qū)某單元，某路某號的某大廈、某商場某商鋪)的路徑；或者還可以提供某類別地點的路線，例如，搜索服裝時，給出商場中所有服裝店地址并規(guī)劃可以路過所有服裝店的路徑。查詢系統(tǒng)可以基于百度地圖、高德地圖等導航平臺開發(fā)，當用戶使用手機地圖導航時，導向標識系統(tǒng)100可以收到手機在云端搜索的信息，并根據(jù)該信息規(guī)劃路徑。

在獲取多個導向目標運動方向后可以進行匯聚與整理。首先可以進行概率統(tǒng)計，根據(jù)大多數(shù)目標信息進行累積分析，按照概率統(tǒng)計出最大目標群體；同時考慮到所有連通路段和節(jié)點的通行能力等信息，實時刷新最大目標群體的起點與終點的信息，在規(guī)劃路徑時保證該群體能夠被迅速通過合理的單一或多個路徑引導至目的地，從而減輕對整個道路通行系統(tǒng)的壓力。

然后可以依據(jù)空間導向設(shè)置方位，統(tǒng)計關(guān)鍵目標點的人員信息。統(tǒng)計關(guān)鍵目標點人員的出行時間、出行周期等信息，可以為此類人群規(guī)劃具有優(yōu)先權(quán)的路線，保證其能夠迅速通過導向標識系統(tǒng)100管理的通行道路。例如，在通勤時間保證進出地鐵站臺的通勤乘客的優(yōu)先權(quán)，以避免該類乘客遲到等情況。同時可以把將地鐵通道作為過街地下通道的人員降為次優(yōu)先等級或者更低的等級。

還可以對多個導向目標的信息進行合并整理，當通行人員路徑信息被采集之后，導向標識系統(tǒng)100可以將所有人員的路徑分解成以路口為節(jié)點的集合、鏈接節(jié)點的連通路段集合。將人流量大的起點與目的地對組，分解成鏈接起點與目的地的不同路徑，例如(O1，D1)(圖2中中的①→⑥)分解成路徑x1、x2、x3，(O1，D2)(圖2中的①→⑧)分解成x4至x8；在保證通行順暢的前提下，將通過相同連通路段和節(jié)點的人群合并處理，如節(jié)點集合{①、③、④、⑤}與路段集合{①→③、③→⑤、④→⑤、①→④}，路徑(O1，D1)、(O1，D2)人群都要從①到⑤，可以合并處理，在保證通暢前提下，分流至①→③→⑤、①→④→⑤兩條子路徑。

蟻群算法(Ant Colony System，ACS)是根據(jù)螞蟻種群總能在巢穴與食物源之間找到最短路徑而提出的一種搜索算法，具有正反饋、穩(wěn)健性和啟發(fā)式搜索等特點，適合于求解旅行商、車間作業(yè)調(diào)度等組合優(yōu)化問題。本實施例的導向標識系統(tǒng)100制定了狀態(tài)轉(zhuǎn)移、信息素更新規(guī)則，結(jié)合路段狀態(tài)方程和流量的函數(shù)計算路段上的流量和路阻并動態(tài)選擇路徑，實現(xiàn)隨時間變化的OD條件下路徑的選擇。

首先，關(guān)于城市路網(wǎng)的定義G＝(V，E)，其中V為路網(wǎng)中的節(jié)點的集合，E是連通各個節(jié)點的路段集合。G中的起點與終點成對(r，s)組成集合L，即L＝{(r，s)|r∈R，s∈S，}，R是起點集合，S是終點集合。設(shè)定的隨時間變化的OD前提下，每個出行者(導向目標)在進入后繼節(jié)點之前均要進行路徑選擇。非飽和路網(wǎng)條件下，出行者(導向目標)喜歡通過最短的路徑，在路網(wǎng)飽和的情況下，出行者(導向目標)趨向于距離相對較短、行駛時間少且流量較小的路段，即出行者(導向目標)結(jié)合自身的預(yù)測與實時路況進行路徑選擇。

基于ACS的路徑選擇應(yīng)遵循以下約束條件：

條件一：OD的意義明確路徑由O單向指向D；

條件二：路網(wǎng)中的節(jié)點不是每一個都相互連接，節(jié)點有預(yù)先確定的連接關(guān)系，每個節(jié)點只與臨近兩三節(jié)點連接；

條件三：路網(wǎng)使用者(導向目標)都對應(yīng)其OD，其數(shù)目與OD數(shù)目是相關(guān)的，每個節(jié)點的流量隨時間變化，某時刻流入一個節(jié)點的流量加上節(jié)點新產(chǎn)生的流量等于這一節(jié)點的流出量；

條件四：該概率模型開始的時間原點，路網(wǎng)中的流入量與流出量均為零。

在初始化階段設(shè)定一個大于等于零且小于1的參數(shù)q₀，當出行者(導向目標)需要做出路徑選擇時，生成一個隨機數(shù)q(0≤q≤1，且q在區(qū)間均勻分布)。當q≤q₀時，出行者(導向目標)愿意根據(jù)已知信息選擇流量較低、路徑較短，即信息素較多的路段；當q＞q₀時，出行者(導向目標)愿意嘗試新的路段?？梢姵鲂姓?導向目標)選擇某一路段的概率與該路段上的信息素、流量、路徑長度有關(guān)。

出行者(導向目標)經(jīng)過某個暢通的連通路段，同時會在該連通路段上釋放一定量的信息素提供給其他出行者(導向目標)作為確定是否通過這一連通路段的啟發(fā)因子。大量的出行者(導向目標)通過相同連通路段后，這一連通路段上就積累了信息素，于是將有越來越多的出行者(導向目標)通過這一連通路段，同時提高了這一連通路段上的流量，從而減小了該連通路段的通暢度。于是，以免過高信息素造成出行者(導向目標)選擇相同連通路段而減弱該路段的出行效率，有必要給出信息素更新規(guī)則：

第一，路徑上的信息素更新規(guī)則：

各個時段各個O-D對間多個出行者(導向目標)確定要通過的路徑選擇后進行信息素更新：該路徑新的信息素為原有信息素減去該路徑揮發(fā)的信息素，再加上路徑兩端的O-D對間最高效路徑的信息素增量；

第二，路段信息素更新規(guī)則：

每個出行者(導向目標)選擇了一段路徑后，在所經(jīng)過的連通路段上進行信息素更新：該路段新的信息素為原有信息素減去該路段揮發(fā)的信息素，再加上路段信息素初始值的揮發(fā)量；

第三，節(jié)點流量更新規(guī)則：

出行者(導向目標)每個節(jié)點的選擇行為相關(guān)性不大，體現(xiàn)了離散化特性，研究的時段可以離散化，把[0，T]這個通行時段劃分成N個小的時段，同一個小時段內(nèi)同一個人員只能在同一路段內(nèi)，也就是同一小時段內(nèi)同一人員不能跨越節(jié)點、不能出現(xiàn)選擇下一路段的行為。

于是有：第n個時段連通路段k上要到終點D去的交通負荷等于n-1時段連通路段k上要到終點D去的交通負荷減去n-1時段離開該連通路段k去終點D的流出量加上進入連通路段k去終點D的流入量。

節(jié)點流量更新規(guī)則說明節(jié)點的流量是守恒的：任意節(jié)點，同一時刻進入該節(jié)點的流量和該節(jié)點新產(chǎn)生的流量之和等于此節(jié)點的流出量。

路段容量為連通路段的長度乘以連通路段的最大人流密度。另外，影響某路段通暢程度的阻抗由以下規(guī)則決定：

第一，初始時刻某連通路段阻抗為連通路段的長度除以人員的自由流速；

第二，第n(n≠0)個時段某個連通路段上的阻抗為初始值加上一個增量，該增量與該時刻該路段上的流量以及該路段的容量的倒數(shù)線性相關(guān)。

數(shù)學模型具有可靠性：

可靠性由信息素的上界決定，即影響最大的因素為路段上隨時間變化的流量和路段的距離。如果信息素的上界決定了，就可證明上述數(shù)學模型的擇路行為是有解可行的。

換而言之，需要證明以下命題成立：綜合路徑、路段信息素更新規(guī)則，某個特定路段上的信息素更新無限次后的極限(即該路段信息素最大值)不可能超過任意路段上的信息素的最大增量。根據(jù)更新規(guī)則對路徑和路段上的信息素更新無限次后的極限值求解，兩極限值均可表述為任意路段上的信息素的最大增量。于是可以證明路段上信息素上限是任意路段上的信息素的最大增量，從而證明數(shù)學模型描述的擇路行為是可行的。

本實施例的導向標識系統(tǒng)100，通過信息獲取裝置30獲取導向目標的行進需求信息以及行進路徑集合，并根據(jù)行進需求信息計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配，進而根據(jù)流量分配確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級，并使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息，能夠有效提高導向的準確度和效率。

進一步地，本實施例的導向標識系統(tǒng)100，通過多種導向標識的協(xié)調(diào)工作，以多種模式動態(tài)變更導向信息，可以將導向目標分配到最合理的路徑上，以達到將導向目標均勻分布在路網(wǎng)中的目的，減小局部關(guān)鍵節(jié)點或通道的壓力，降低擁堵的可能性，提高導向標識的可靠性。

本實施例還提供了一種導向標識系統(tǒng)的信息處理方法，可以應(yīng)用于上述任一實施例的導向標識系統(tǒng)中，利用行進需求信息進行行進路徑集合中的流量分配，控制導向標識輸出相應(yīng)的導向信息。圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)的信息處理方法的示意圖，該導向標識系統(tǒng)的信息處理方法可以對上述任一實施例的導向標識系統(tǒng)100的信息進行處理。如圖所示，該導向標識系統(tǒng)的信息處理方法依次執(zhí)行以下步驟：

步驟S802，獲取導向目標的行進需求信息以及行進路徑集合；

步驟S804，根據(jù)行進需求信息計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配；

步驟S806，根據(jù)流量分配確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級；

步驟S808，使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息。

在以上步驟中，步驟S802中行進需求信息包括導向目標的數(shù)量，行進路徑集合包括導向目標從起點集合行進至終點集合的所有可行路徑，可行路徑由多個節(jié)點以及節(jié)點之間的連通路段構(gòu)成，每個節(jié)點處布置有一個或多個導向標識。

步驟S808中的導向標識可以包括：多向指示牌，設(shè)置于節(jié)點的連通路段分叉處，其為分別指向分叉處各行進方向的子指示牌的集合，并且通過改變子指示牌的顏色和/或圖案形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像；動態(tài)顯示屏，設(shè)置于節(jié)點處，其以滾動顯示的方式輸出節(jié)點的連通路段的流量信息以及導向信息，以形成與優(yōu)先等級對應(yīng)的標識圖像；緊急疏散指示牌，在確定發(fā)生緊急事件的情況下，輸出將導向目標指引至躲避緊急事件的疏散方向。

圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的導向標識系統(tǒng)的信息處理方法中動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法的詳細流程圖。該動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法依次執(zhí)行以下步驟：

步驟S902，根據(jù)行進路徑集合獲取起點、終點和相應(yīng)路徑的需求量，按照行進需求信息決定用于搜索的導向目標數(shù)量；

步驟S904，定義各連通路段上的信息素的初值與流量，計算出各連通路段長度的倒數(shù)，將導向目標放置到起點；

步驟S906，在導向目標需要擇路的情況下，確定導向目標接下來的連通路段；

步驟S908，對連通路段上的路段信息素和流量進行更新。

在以上步驟中，在完成步驟S908之后重新執(zhí)行步驟S906，直至該OD對上出行者(導向目標)全部完成路徑到達終點。

此外，動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法還包括：在全部導向目標完成相應(yīng)路徑選擇到達終點后，對相應(yīng)路徑上的路徑信息素進行更新，并重新執(zhí)行定義各連通路段上的信息素的初值及流量，計算求出各連通路段長度的倒數(shù)，將導向目標放置到起點的步驟，直到全部路徑上的導向目標完成路徑選擇。

以下對一個具體實例進行介紹：參照圖2所示的行進路徑集合，其中節(jié)點的集合是{①，②，③，④，⑤，⑥，⑦，⑧}，連通路段的集合是{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}。起點集合O為{①，②}，即O1為①，O2為②；終點集合D為{⑥，⑧}，即D1為⑥，D2為⑧。以上起點集合和終點集合共組成了4個OD對及12條路徑，則行進路徑集合具體可以如下：

(O1，D1)，路徑x1依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑥；路徑x2依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑤→⑥；路徑x3依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑤→⑥。

(O1，D2)，路徑x4依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑤→⑧；路徑x5依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→③→⑤→⑦→⑧；路徑x6依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑤→⑧；路徑x7依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑤→⑦→⑧；路徑x8依次經(jīng)過的節(jié)點為：①→④→⑦→⑧。

(O2，D1)，路徑x9依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑤→⑥。

(O2，D2)，路徑x10依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑤→⑧；路徑x11依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑤→⑦→⑧；路徑x12依次經(jīng)過的節(jié)點為：②→④→⑦→⑧。

行進需求信息包括導向目標的數(shù)量，具體地，可以為各個時段OD對之間產(chǎn)生的交通需求。例如，K＝1時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為19，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為12，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為8，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為16；

K＝2時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為20，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為15，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為11，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為15；

K＝3時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為17，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為12，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為9，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為19；

K＝4時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為23，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為15，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為6，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為23；

K＝5時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為23，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為15，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為11，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為21；

K＝6時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為24，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為24，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為14，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為31；

K＝7時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為25，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為22，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為14，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為28；

K＝8時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為25，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為19，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為14，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為26；

K＝9時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為31，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為27，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為18，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為33；

K＝10時段，(O1，D1)即①→⑥之間的導向目標數(shù)量為33，(O1，D2)即①→⑧之間的導向目標數(shù)量為33，(O2，D1)即②→⑥之間的導向目標數(shù)量為19，(O2，D2)即②→⑧之間的導向目標數(shù)量為37。需要說明的是，上述導向目標數(shù)量的具體數(shù)值僅為例舉，而并非對本發(fā)明的限定。

路網(wǎng)參數(shù)包括阻塞密度K_j＝125pcu·km^-1；自由流速v_f＝40km·h^-1；通行能力為1250veh/h；研究時段總長為20min，針對上述10個時段，根據(jù)動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法可以得出：

K＝1時段，連通路段1的流量為14，連通路段2的流量為5，連通路段3的流量為17，連通路段4的流量為9，連通路段5的流量為24，連通路段6的流量為18，連通路段7的流量為22，連通路段8的流量為19，連通路段9的流量為5，連通路段10的流量為4，連通路段11的流量為24；

K＝2時段，連通路段1的流量為30.41，連通路段2的流量為11.31，連通路段3的流量為28.28，連通路段4的流量為18.5，連通路段5的流量為43.33，連通路段6的流量為35，連通路段7的流量為41.93，連通路段8的流量為32.83，連通路段9的流量為9.96，連通路段10的流量為10.44，連通路段11的流量為40.33；

K＝3時段，連通路段1的流量為37.78，連通路段2的流量為15.74，連通路段3的流量為36.42，連通路段4的流量為20.36，連通路段5的流量為59.29，連通路段6的流量為48.08，連通路段7的流量為54.16，連通路段8的流量為46.36，連通路段9的流量為14.88，連通路段10的流量為13.99，連通路段11的流量為55.13；

K＝4時段，連通路段1的流量為45.78，連通路段2的流量為19.55，連通路段3的流量為43.31，連通路段4的流量為23.71，連通路段5的流量為71.83，連通路段6的流量為51.7，連通路段7的流量為61.13，連通路段8的流量為57.63，連通路段9的流量為21.78，連通路段10的流量為21.05，連通路段11的流量為68.82；

K＝5時段，連通路段1的流量為55.33，連通路段2的流量為23.83，連通路段3的流量為51.28，連通路段4的流量為28.12，連通路段5的流量為83.89，連通路段6的流量為65.34，連通路段7的流量為76.81，連通路段8的流量為66.02，連通路段9的流量為27.24，連通路段10的流量為26.13，連通路段11的流量為77.71；

K＝6時段，連通路段1的流量為67.06，連通路段2的流量為26.52，連通路段3的流量為63.04，連通路段4的流量為36.31，連通路段5的流量為105.61，連通路段6的流量為80.2，連通路段7的流量為94.59，連通路段8的流量為84.02，連通路段9的流量為36.57，連通路段10的流量為34.5，連通路段11的流量為99.14；

K＝7時段，連通路段1的流量為75.64，連通路段2的流量為31.84，連通路段3的流量為71.53，連通路段4的流量為38.22，連通路段5的流量為118.34，連通路段6的流量為92.93，連通路段7的流量為107.08，連通路段8的流量為64.02，連通路段9的流量為42.15，連通路段10的流量為41.71，連通路段11的流量為109.64；

K＝8時段，連通路段1的流量為80.64，連通路段2的流量為34.42，連通路段3的流量為76.67，連通路段4的流量為39.61，連通路段5的流量為125.59，連通路段6的流量為101.15，連通路段7的流量為119.26，連通路段8的流量為101.35，連通路段9的流量為46.38，連通路段10的流量為44.91，連通路段11的流量為115.25；

K＝9時段，連通路段1的流量為91.71，連通路段2的流量為38.64，連通路段3的流量為86.38，連通路段4的流量為46.61，連通路段5的流量為141.86，連通路段6的流量為115.1，連通路段7的流量為137.19，連通路段8的流量為115.67，連通路段9的流量為52.71，連通路段10的流量為51.68，連通路段11的流量為130.32；

K＝10時段，連通路段1的流量為104.54，連通路段2的流量為50.27，連通路段3的流量為99.41，連通路段4的流量為55.66，連通路段5的流量為158.65，連通路段6的流量為130.21，連通路段7的流量為153.52，連通路段8的流量為131.32，連通路段9的流量為60.73，連通路段10的流量為60.5，連通路段11的流量為141.1。

使用動態(tài)路徑選擇優(yōu)化算法進行擇路的K＝10時段，各連通路段的均方差為41.54，該方法能夠在整個路網(wǎng)均衡地分配流量，由此確定的導向標識輸出的導向信息，可以避免某些路段上流量的急劇增加，并且隨時間和OD需求的增長，各路段流量增加緩慢，有助于減少人員在道路上的時間。

本實施例的信息處理方法，獲取導向目標的行進需求信息以及行進路徑集合，并根據(jù)行進需求信息計算導向目標在行進路徑集合中的流量分配，進而根據(jù)流量分配確定導向目標在每個節(jié)點處選擇連通路段的優(yōu)先等級，并使每個節(jié)點處布置的導向標識輸出與優(yōu)先等級對應(yīng)的導向信息，能夠有效提高導向的準確度和效率。

進一步地，本實施例的導向標識系統(tǒng)的信息處理方法，通過多種導向標識的協(xié)調(diào)工作，以多種模式動態(tài)變更導向信息，可以將導向目標分配到最合理的路徑上，以達到將導向目標均勻分布在路網(wǎng)中的目的，減小局部關(guān)鍵節(jié)點或通道的壓力，降低擁堵的可能性，提高導向標識的可靠性。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。