[发明专利]基于实时通行能力的拥堵调控策略推荐方法及系统

说明书

本申请提供一种基于实时通行能力的拥堵调控策略推荐方法及系统，基于交通大数据实现车道通行能力实时计算，进而实时监测车道通行能力，实现道路拥堵实时报警，并通过AI算法帮助交通管理部门快速分析拥堵原因并推荐调控策略。本申请有效解决了通行能力大规模、高效率、实时计算的问题，合理分析道路供需关系，实现了拥堵实时报警、调控策略快速推荐，帮助及时准确舒缓交通拥堵。

技术领域

本发明涉及智能交通工程领域，尤其涉及一种基于实时通行能力的拥堵调控策略推荐方法及系统。

背景技术

国内关于道路通行能力的研究主要集中在通行能力的影响因素以及这些影响因素对道路的通行能力的影响程度、不同类型道路通行能力的计算方法、道路服务水平评价等方面。而对于通过交通大数据来计算道路的通行能力，掌握路网交通运行状态方面的研究较为罕见。

城市道路交通干线支撑了整个城市道路网络，而交叉口作为连接干线的关节，其畅通与否直接影响了道路网络的运行。若某交叉口通行能力不足而产生拥堵状况，造成交通流的堆积，拥堵会向周围蔓延，造成更多路口发生拥堵。现有的交通调控手段以信号配时人员凭借经验的现场调控为主，费时费力，往往快速难以解决拥堵难题。

交叉口的通行能力是由不同功能的车道通行能力构成，若无法准确判断不同道路对象的实时通行能力运行情况，则制定的调控策略可能难以达到预期的效果，甚至产生负面作用。实时掌握不同道路对象的交通状况，精准分析拥堵原因，快速推荐合理有效的拥堵调控策略，是大数据时代城市交通智能控制亟待解决的难题。

发明内容

为了克服现有技术难以实现实时通行能力计算、精准快速推荐合理有效的拥堵调控策略的不足，本发明提供一种基于实时通行能力的拥堵调控策略推荐方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于实时通行能力的拥堵调控策略推荐方法，包括：

S1、获取实时交通数据、道路基础信息，计算车道实时通行能力；

S2、根据车道实时通行能力计算结果，识别车道运行状态，对符合拥堵条件的车道进行报警；

S3、分析实时车道报警原因，并推荐调控策略。

进一步，所述实时交通数据，包括信号周期开始时间、相位开始时间、相位时长、周期时长、饱和度、流量、日期；所述道路基础信息，包括道路空间地理位置信息、路口编号、路段等级、路段长度、路段编号、车道编号、车道功能、所属相位。

进一步，所述计算车道实时通行能力的方法，包括：

S1.1、数据预处理，提取饱和度和流量数据，并将流量等效转换为小时流率；

S1.2、采用回归分析方法构建车道流率模型；

S1.3、匹配车道流率，计算车道实时通行能力。

进一步，所述采用回归分析方法构建车道流率模型，具体为采用最小二乘法拟合流率和饱和度的数据分布关系，构建车道流率模型函数表达式，并根据路段等级、车道功能确定车道流率模型参数的置信区间，建立车道标准流率模型，对车道拟合结果不理想的车道流率模型进行优化。

进一步，所述对车道拟合结果不理想的车道流率模型进行优化，具体包括：

根据车道流率模型参数的置信区间，对拟合结果进行评价，并将拟合结果在置信区间内的车道流率模型存入数据库；

针对数据缺失、拟合结果整体异常或局部异常的车道，从数据库中匹配正常的车道流率模型，若匹配成功，调取历史车道流率模型替换当前车道流率模型；若匹配失败，则采用标准流率模型替换拟合异常的部分。

进一步，所述匹配车道流率，计算车道实时通行能力，具体为：