[发明专利]一种桥下积水导致的交通拥堵蔓延预测技术方案

说明书

技术领域

本发明属于桥下积水智能预测领域，具体地说，涉及一种桥下积水导致的交通拥堵蔓延预测技术方案。 

背景技术

在城市路网的交通运行状况中，恶劣天气是一个重要的影响因素。例如因强降雨及排水不畅所导致的道路积水，可使得交通流运行受到严重影响。当道路积水深度达到一定程度时将会使得道路交通流完全中断，导致上游车辆大量聚集，车队行驶速度接近为零。随着时间的推移，拥堵现象将由积水断面开始不停向上游路段及上穿路段蔓延，从而导致一定范围内的交通拥堵，影响整体路网的运行状况。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种对道路积水所产生的拥堵的识别、其所影响的范围、蔓延及消散的规律等特征展开分析的桥下积水导致的交通拥堵蔓延预测技术方案。 

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是： 

一种桥下积水导致的交通拥堵蔓延预测技术方案，其特征在于：包括两个模型，模型一是以桥下点段为积水导致拥堵的中心点，在每个预测周期内进行拥堵影响范围预测时，均以此中心点为起始点，将预测的拥堵蔓延速度乘以预测时间得出每个预测周期末拥堵影响范围； 

模型二是在起始的第一个预测周期内，以桥下点段为中心点得出第一个预 测周期末的拥堵影响范围边界；在第二个预测周期内，即以第一个预测周期末的边界为起始点，利用拥堵蔓延速度与时间的乘积得出本预测周期末的边界，而此时的拥堵蔓延速度即为矢量。 

模型一的步骤如下： 

第一步，计算各路段各时刻的平均速度                                                  i表路段的LinkID，j表示时刻； 

第二步，利用公式（1）中的平均速度   的计算公式来计算△V_i，j； 

ΔVi,j=Vi,j-V‾i,j,---(1)]]>

其中V_i,j——当日LinkID为i的路段j时刻的速度， 

——LinkID为i的路段j时刻的平均速度； 

第三步，以时间为横轴，以满足△V_i，j＜Vⁱ条件，筛选满足条件的LinkID，并计算选出的LinkID的速度差之和Σ_i△V_i，j，以Σ_i△V_i，j为竖轴； 

第四步，从上述第三步中的斜率开始发生较大变化处开始，选择在其后连续三个5min内均出现的所有LinkID，导入GIS地图，可以找出拥堵起始点，即可判断为积水点。 

模型二的步骤如下： 

第一步，找出积水路段上游路段的LinkID，形成该积水路段可能影响LinkID顺序集； 

第二步，利用公式（2）、（3）、（4）、（5），判断LinkID顺序集中各LinkID 开始拥堵时刻； 

t_k＞t_k-1  (2) 

T_k:＞15  (3) 

A_t,k-1=1andA_t,k+1=1  (4) 

A_t-15,k=0andA_t-10,k=0andA_t-5,b=0  (5) 

其中上述公式中，编号为k的路段开始拥堵的时间； 

编号为k的路段拥堵的时间长，单位为min； 

t时刻，编号为k的路段拥堵状况； 

第三步，计算拥堵的蔓延速度。