[发明专利]一种时间度量下的交通路网模型构建方法

说明书

本发明提出了一种时间度量下的交通路网模型构建方法，首先获取交通路网的静态数据，包括路段和交叉口的固有信息；接着对路网当中动态信息即交通流量、交通速度进行处理和预测；然后对路网当中的路段和交叉口进行耗时代价的计算，并对交叉口的路段连接方式细分；最后建立起一个在时间度量下的交通路网模型。本发明丰富了对交叉口的处理，可以融合道路交通信息对路段及交叉口的耗时进行计算，所建立的模型为以后研究在路网中与时间有关的问题提供方便，为路径规划等交通决策提供支持。

技术领域

本发明涉及智能交通领域，特别是一种时间度量下的交通路网模型构建方法，服务于交通路径规划的路网模型构建。

背景技术

交通是城市经济发展的动脉，在城市经济的发展、人民生活水平的提高和智慧城市的整体构造过程中起着重要的作用。人们在进行交通决策时，例如出行者进行路径选择、管理者进行交通调控，都需要知道道路的时间属性，包括车辆通过路段消耗的时间、车辆在交叉口等待产生的延误等等，以此判断路网拥堵状况，做出合理的应对方案和措施。

目前在交通路网模型的建立过程当中，大多建立有向图来表示路网，以线段表示路段，以节点表示交叉口，这种模型只能体现道路的距离属性(即体现路网中两个具体点之间的距离)，无法对交叉口的复杂性进行分析。文献1在对交叉口的延误进行分析时，所建立的拓扑模型为路段加节点的组合，在路网模型上仅能体现出(以米为单位的)路段长度及节点间距离；文献2在路网的数据存储结构上体现了转向的不同及限制，对于路网模型的建立仍然沿用了以单一节点代替交叉口的方式；文献3建立了GIS-T时空路网数据模型，在路网的数据存储结构上进行了改进，所建立的分层路网依旧不包含时间信息(所述的时间信息指车辆通过某个路段或者某个交叉口所要花费的时间，基础模型上只表示出车辆通过某个路段或者某个交叉口所要花费的距离)。

传统的路网模型重视对路段的描述，忽略了交叉口的复杂性，在此这样的模型上展开的路径规划等相关研究是不全面的，故而需要建立起一种可以同时考虑路段和交叉口属性的路网，并体现其时间属性。

参考文献：

文献1.胡林,钟远兴,黄晶,杜荣华,张新.考虑信号交叉口延时的最优车辆路径规划算法[J].汽车工程,2018,40(10):1223-1229+1253.

文献2.周熙阳,杨兆升,张伟,邴其春,商强.考虑信号交叉口转向类型的最优路径规划算法[J].华南理工大学学报(自然科学版),2016,44(04):101-108.

文献3.罗伟.基于交通信息的路网模型构建及其路径规划研究[D].福州大学,2017.

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种时间度量下的交通路网模型构建方法。该模型将路网拆分为路段和交叉口进行描述，结合交通速度和交通流量，计算出路段和交叉口的时间代价，赋予路段和交叉口时间属性，将与交叉口相连的路段之间的互联方式细分，可以充分将交叉口延误情况直接在时间模型上体现。相比于现有距离路网模型，该模型从时间角度出发，更适用于人们在出行时进行与时间相关的一系列分析和决策。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案为：

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，