[发明专利]一种基于出行结构的城市路网诱导方案发布方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于出行结构的城市路网诱导方案发布方法和系统，系统包括数据接入模块、需求结构分析模块、诱导路径搜索模块、诱导策略生成模块、诱导发布模块；方法首选通过数据接入模块获取指定时间段内全路网机动车卡口过车记录，并由卡口过车记录获取机动车的出行结构；随后根据出行结构构建路网拓扑结构，得到路网的OD点对集合及对应的出行路径集；然后获取出行路径集的实时交通流量数据，并基于交通流量数据生成拥堵路段集合；同时基于拥堵路段集合构建诱导路径搜索模型，并基于路网的交通运行情况和历史通行轨迹对每一OD点对生成多条诱导路径；最后根据机动车的出行确定最优诱导发布策略和次优诱导发布策略；本发明可提升路网通行效率。

技术领域

本发明属于城市路网交通运行诱导发布技术领域，具体涉及一种基于出行结构的城市路网诱导方案发布方法和系统。

背景技术

在城市道路网络中，交通诱导发布是现代化智能交通运行管理必不可少的手段之一，主要面向路面车辆提供城市路网通行引导信息或指令，通过车辆通行的诱导来调整路面交通状态，以交通需求在路网的合理分配为目标，从而达到缓解交通拥堵、方便机动车出行的目的；但是基于交通运行数据的不可预测性和随机性，可能导致交通诱导发布效果不佳的问题，尤其是实时交通流量的变化，因此需要一种实时有效的交通诱导发布方式及对应的诱导发布生成机构来实现高效、实用的交通诱导方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于出行结构的城市路网诱导方案发布方法和系统，基于实时的交通流数据实施全局最优的诱导路径搜索，并通过对路网交通出行结构的分析确定路网内的诱导方案发布策略，以期达到路网需求均衡分布的效果，使出行者避开拥堵路段，进而提升路网整体通行效率，具体技术方案如下：

一方面，提供一种基于出行结构的城市路网诱导方案发布方法，所述方法包括：

S1、获取指定时间段内全路网机动车卡口过车记录，基于所述卡口过车记录提取对应每一机动车的原始历史通行轨迹，对原始历史通行轨迹进行完整性重构得到完整历史通行轨迹，并根据所述完整历史通行轨迹得到与每一机动车对应的出行模式标签；

S2、构建路网拓扑结构，根据所述路网拓扑结构确定路网OD点对集合C；并基于所述完整历史通行轨迹确定所述OD点对的出行路径集，并根据机动车对应的出行模式标签确定出行路径集各组成路段的出行模式；

S3、获取与所述出行路径集对应的包含流量、速度、车头时距的实时交通流量数据，基于所述交通流量数据对应所述出行路径集中的拥堵路段，并生成拥堵路段集合S以及所述每一个拥堵路段对应的影响范围集合Z_s，其中s指代拥堵路段集合S中的任一个元素；

S4、基于所述拥堵路段集合S构建全局最优的诱导路径搜索模型，并根据全路网实时的交通运行情况及每一所述OD点对所述出行路径集的各组成路段出行结构生成多条诱导路径；

S5、根据所述出行结构确定诱导发布策略，并筛选所述OD点对间的多条诱导路径中的最优路径诱导方案。

进一步的，步骤S1包括：

S11、判断每一机动车对应的所述原始历史通行轨迹是否完整，若不完整，通过粒子群算法进行重构操作，生成完整的通行轨迹；

S12、对每一机动车逐一进行所述完整历史通行轨迹的空间汇集，基于所述空间汇集计算机动车在所述指定时间段内的历史出行时空特征指标；

S13、将所述时空特征指标作为每一机动车的属性，采用高斯混合模型对所述指定时间段内所有所述属性确定机动车的出行模式标签。

进一步的，所述时空特征指标包括：轨迹重复系数、日均出行次数、路网日均逗留时长和出发时刻相似度；其中，所述轨迹点重复系数用于衡量通行轨迹的相似性，计算公式为：