[发明专利]动态交通仿真平台及其仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交通仿真平台，具体是一种动态交通仿真平台，属于交通仿真技术领域。

背景技术

交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂道路交通现象的交通分析技术和方法，道路交通仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术，它以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础，以计算机为主要工具，利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态，采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统。

随着如今交通供需矛盾的日益突出，各种仿真软件也应需而生，美国Caliper公司为城市交通规划和仿真开发的多功能交通仿真软件Transmodeler，它是以Caliper公司专门为交通应用而开发的地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)为基础，采用最新的交通行为仿真模型，提供当今城市交通规划和仿真所需求的诸多功能，该软件可以模拟从高速公路到市中心区路网道口在内的各类道路交通网络、可以详细逼真地分析大范围多种出行方式的交通流。TransModeler可以用动画的形式把交通流的状况、信号灯的运作、以及网络的综合性能直观地表现出来，一目了然地显示复杂交通系统的行为和因果关系。

但是在应对我国道路上下班高峰期的实时大量的交通数据量时，该软件很难快速的将实时动态的大量交通数据快速匹配到每一条路段上，会无法实时的显示中国上下班高峰的实时动态交通状况，无法及时作出交通应对方案来缓解交通拥堵。

在中国专利文献CN102508955A中公开了一种分布式交通仿真平台及仿真方法，包括用户交互平台层、区域仿真服务器群层、工作流服务器层、数据库服务器层，工作流服务器层从数据库服务器层加载仿真工作流模型，再依据仿真工作流模型，从数据库服务器层加载全局路网数据，生成全局交通仿真模型，再将全局交通仿真模型分解为多个区域交通仿真模型，然后每一个区域服务器加载一个区域交通仿真模型，多个区域仿真服务器层依据仿真工作流程的并行结构保证多区域仿真服务器的同步，依据工作流服务器层的数据流转实现仿真区域之间的人车跨界，实现全局路网的仿真。但是该技术方案虽然可以提高大规模路网交通仿真的运行速度，但不能够对实时路网状态与动态交通流发生的变化进行快速响应，因此对于上下班实时大量的交通数据，无法实时动态分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中不能很好的将实时动态的大量交通数据快速匹配到路段上的问题，从而提供一种基于GIS网格快速匹配技术的，能对动态交通流量进行OD反推和实时动态交通预警的动态交通仿真平台及其仿真方法。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种动态交通仿真平台，包括感知层、融合层、应用层和展现层;

所述感知层与动态交通数据采集设备连接，获得多元异构交通流数据，并实时发送至融合层;同时，所述感知层获取GIS数据并发送给融合层和应用层，所述GIS数据包括路网数据和位置数据;且所述感知层通过所述动态交通数据采集设备获得路口渠化数据和信号控制数据，并发送到应用层;

所述融合层与所述应用层连接，接收所述多元异构交通流数据和GIS数据，所述GIS数据经GIS网格匹配模块处理后，与所述多元异构交通流数据经过云计算转化为交通流数据和路网数据，形成多元同构交通流数据;然后经过数据融合计算得到路网动态交通流数据，并发送到应用层;

所述应用层获得所述路网动态交通流数据，通过实时OD反推算法，计算出交通OD矩阵;所述应用层接收所述路口渠化数据和信号控制数据以及GIS数据中的动态数据，建立动态交通模型，并生成交通仿真模型;通过交通仿真模型、交通OD矩阵，进行动态交通仿真;

所述展现层接收所述应用层中动态交通仿真的交通仿真结果，并对终端客户提供服务应用及展示。

所述动态交通数据采集设备包括手机、浮动车、车载RFID、车辆检测器以及视频监控设备。

所述多元异构交通流数据包括手机和浮动车的对象数据和对象位置，以及车载RFID、车辆检测器和视频监控设备的设备数据和设备位置。

所述融合层中GIS网格匹配模块将基于GIS的路网模型划分为多个等间距的GIS网格，并计算出存在于GIS网格内的路段数量与路段ID，并存储至相应数据库，形成GIS网格快速匹配技术的数据支撑。