[发明专利]一种时间度量下的交通路网模型构建方法

权利要求书

1.一种时间度量下的交通路网模型构建方法，包括以下步骤：

步骤一：获取距离路网模型的拓扑图，该拓扑图中包含路段和交叉口信息，

步骤二：以距离路网模型中交叉口位置的中心点为圆心，以不小于交叉口位置的总宽度为直径做圆，分别与当前交叉口中心连接的各个路段相交，该交点位置即为新节点，新节点的数量与相应交叉口所连接的路段数量相等；然后分别用曲线连接相邻两个路段上的新节点，若两个相邻路段之间不通，则删去距离路网模型中已有的交叉口直线，保留新节点连接后的曲线，若两个相邻路段之间相同，则保留距离路网模型中已有的交叉口直线；按照顺序依次为距离路网模型中的所有交叉口进行编号，记为1、2、…、m、…，按照顺序依次为距离路网模型中的所有路段进行编号，记为1、2、…、n、…；

步骤三：定义时间度量下的交通路网模型：

3.1时间路网模型为：

公式(1)中G表示时间路网模型，I表示路段集合，J表示交叉口集合，T表示路段及交叉口的耗时集合，公式(2)中，n表示路段，i_n^l表示路段的长度集合，i_n^q表示路段的交通流量集合，i_n^v表示路段的交通速度集合，i_n^c表示路段的车道数目集合，i_n^Q表示路段的通行能力集合；公式(3)中，m表示交叉口，j_m^Z表示交叉口的坐标集合，j_m^η表示交叉口的信号灯周期时长集合，j_m^θ表示交叉口的绿信比集合，j_m^Q表示交叉口的通行能力集合；公式(4)中，k表示交叉口的进口个数集合，t_m^kz表示交叉口的第k个进口方向的直行延误时间集合，t_m^kl表示交叉口的第k个进口方向的左转延时间集合，t_m^kr表示交叉口的第k个进口方向的右转延误时间集合，t_n¹、t_n²表示路段两个方向上的行程时间集合；m和n均取正整数；

3.2路网静态数据获取，包括路段信息和交叉口信息的获取，路段信息包括路段长度、路段车道数量、路段通行能力；交叉口信息包括交叉口通行能力、交叉口信号灯周期及相应绿信比；

3.3交通流量预测，对路段上某一截面的流量进行预测，以该截面的历史流量数据为输入，进行未来一段时间的路段交通流量预测；

3.4交通速度预测，对某一路段上的车辆平均速度进行预测，以该路段的历史车辆平均速度为数据，进行路段当前交通速度的预测；

3.5获取耗时代价，包括获取对路段耗时和获取交叉口耗时；

3.6将上述得到的构建时间路网模型所需的相关参数带入，以时间为单位，将公式(4)中的两个行车方向的路段耗时分别标注在路段直线的上方和下方；将公式(4)中的交叉口耗时分别标记在交叉口中路段互联的相应连线上，至此完成时间度量下的交通路网模型的构建。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3.3和步骤3.4在进行路段交通流量预测和路段当前交通速度的预测中均采用自适应模糊神经推理ANFIS，结构为5层，输入单元为3个，输出单元为1个。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3.5中路段耗时计算公式为：时间＝路程/速度，交叉口耗时以Webster延误公式进行计算。

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤二中，圆的直径为当前交叉口的总宽度。

5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3.3中进行未来5分钟的路段交通流量预测。

6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述时间度量下的交通路网模型中以秒、分钟为单位表示。