[发明专利]一种道边机动车尾气检测点选址方法

权利要求书

1.一种道边机动车尾气检测点选址方法，其特征在于：针对道边短时机动车尾气检测点的设立需求，充分考虑交通路网上所有路段的最大流量限制，为达到设立检测点的效果，引入最小截获流量限值，利用该限值在模型中确保设立检测点的路段能截获足够多的流量；

具体包括以下步骤：

步骤一：收集欲布点区域的交通路网路段、路径信息，根据路段历史车流量信息，及路段宽度、车道数、路段所处位置这样的路段特征，确定每条路段上设立道边机动车尾气检测点的最大截获流量及设立道边尾气检测点的安装费用，根据道边机动车尾气检测点的安装费用确定最小截获流量限值；

步骤二：使用步骤一获取的交通路网路段、路径信息、路段特征、路段的最大截获流量、安装费用、最小截获流量的数据，建立道边机动车尾气检测点选址的模型，所述模型的目标是最大化截获交通流量，所述模型的形式如下：

s.t.

其中，A为交通网络G的路段集合，|A|表示A中的路段总数，a表示路段集合中的任一路段，P为交通路网上流量大于0的所有路径集合，|P|表示P中的路径总数，p表示路径集合中的任一路径，f_p为路径p上的流量，f_min表示在路段上设立道边机动车尾气检测点的最小截获流量限值，b为设立尾气检测点的预算投入，c_a为在路段a上设立尾气检测点的安装费用；在路段a上设立尾气检测点的最大截获流量为f_a，max，y_ap表示流量f_p被设立在路段a上的尾气检测点截获的比例；

x_a和δ_pa为0-1变量：

步骤三：求解步骤二所建立的道边机动车尾气检测点选址的模型，最终x_a等于1所对应的路段即为需布设道边机动车尾气检测点的路段；

所述步骤三中，求解道边机动车尾气检测点选址的模型步骤如下：

步骤1.令对任意a∈A，x_a＝0；设机动车尾气检测点的设立路段集合为L，令设L中包含的路段设立检测点所对应的截获流量的集合为K，令设路段集合A′，并令A′＝A，设置一个存放路段的集合Q，并令其中表示空集；

步骤2.计算集合A′中任一路段a上设立检测点可截获的流量h_a，如果∑_p∈Py_apf_pδ_pa≤f_a，max，则h_a＝∑_p∈Py_apf_pδ_pa；如果∑_p∈Py_apf_pδ_pa＞f_a，max，则从路段a可截获的最小路径流量开始截获，直至h_a＝f_a，max，如果h_a＜f_min，则令A′＝A′\{a}，若则停止；

步骤3.对集合A′中任一路段a，计算c_a/h_a，选取c_a/h_a值最小的路段，若c_a/h_a值最小的路段不止一条，则选取在路段上设立尾气检测点的安装费用c_a最小的路段，记为l，令L＝L∪{l}，K＝K∪{h_l}，x_l＝1；

步骤4.计算此时在集合L中路段上设立检测点的安装费用总和b_L，若b_L＜b，则在所有路径上减去路段l截获的流量，且令A′＝A′\{l}，然后转至步骤2；若b_L＝b，则在所有路径上减去路段l截获的流量，且令A′＝A′\{l}，然后停止运算；若b_L＞b，则释放该循环选取的路段，即令L＝L\{l}，K＝K\{h_l}，x_l＝0，将l加入集合Q，即令Q＝Q∪{l}，然后转步骤5；

步骤5.若则停止计算；否则在A′中选取除Q中元素外c_a/h_a值最小的路段，设为r，若b_L+c_r＝b，则令L＝L∪{r}，K＝K∪{h_r}，x_r＝1，A′＝A′\{r}，然后停止运算；若b_L+c_r＜b，则令L＝L∪{r}，K＝K∪{h_r}，x_r＝1，A′＝A′\{r}，并在所有路径上减去路段r截获的流量，然后转步骤2；若b_L+c_r＞b，则将r加入集合Q，即令Q＝Q∪{r}，然后重复步骤5；

当或者到达设立尾气检测点的预算投入b时，停止，此时的L即为设立检测点的路段集合，x_a等于1所对应的路段即为设立检测点的路段。