[发明专利]一种在不确定时变路网下的危险品运输路径规划方法

说明书

本发明公开了一种在不确定时变路网下的危险品运输路径规划方法，步骤包括：建立考虑路况及人口密度信息时变性与不确定性的危险品运输规划模型；模型引入时变的模糊变量描述人口密度对运输风险的影响，同时，考虑到路网实时交通状况对运输风险的影响，模型引入时间依赖的等效道路长度描述实时道路状况；使用机会约束机会约束规划方法进行解模糊；最后应用PSO算法求解仿真结果，通过对数值实例求解结果的分析，验证了模型的适用性。本发明可以得到具有较低道路风险的路径规划方案，并且比传统的确定性模型具有更好的适用性。

技术领域

本发明涉及信息与控制技术领域，具体涉及一种在不确定时变路网下的危险品运输路径规划方法。

背景技术

随着化工迅速发展，危险品运输愈加频繁，涉及危险品运输的安全问题也日益突出。由于危险品的特殊性质，任何与其使用相关的活动都伴随着巨大的风险。在危化品运输过程中，即使普通的交通事故，也极易导致危化品泄漏事故。而泄漏事故不但会产生巨大的经济、人员损失，还会对环境造成长久且难以修复的破坏。合理的路径规划能够有效的避开交通拥堵、人口密集等高风险区域，因此运输路径规划在确保危险品运输安全方面具有重要地位。目前大多数危险品的风险评估模型单独考虑路网的时变性与不确定性，而现实中的道路网络往往两者兼具。

如中国专利CN111707271A，公开日2020年9月25日，一种基于危险品运输的路径规划方法、设备和系统，包括实时获取船体所在区域的海面数据A1和正前方预设距离的海面数据A2；获取船体所载货物的第一检测数据，并根据第一检测数据确定指示船体所载货物的第一运载状态；获取海面数据A1和第一检测数据之间的对应关系；根据海面数据A2和对应关系，预测船体在经过前方预设距离时，船体所载货物的第二检测数据；并根据第二检测数据确定船体所载货物在正前方预设距离的第二运载状态；当第二运载状态指示船体所载货物状态不稳定时，判定正前方预设距离不可行。其使得船体能通过判断第二运载状态，以判断所载货物的稳定性。但是其并没有考虑路网的时变性与不确定性，面对复杂的现实道路环境，需要一种更新的路径规划方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的危险品风险评估模型一般单独考虑路网的时变性与不确定性导致评估模型分析不准确的技术问题。提出了一种能够结合路网的时变性与不确定性进行分析的在不确定时变路网下的危险品运输路径规划方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种在不确定时变路网下的危险品运输路径规划方法，包括如下步骤：

S1：获取实时路况和城市人口密度信息；

S2：根据时变路况和不确定人口密度信息建立危险品路径规划模型；

S3：采用置信度机会约束方法将危险品路径规划模型转换为等价确定性模型；

S4：使用PSO算求解解模糊后的风险模型。一种在不确定时变路网下的危险品运输路径规划方法，通过获取实时路况及城市人口密度信息；根据时变路况与不确定人口密度信息建立危险品路径规划模型；采用置信度的机会约束方法将上述模型转换为等价确定性形式；使用PSO算法解决提出的不确定时变路径规划模型等步骤实现对危险品运输路径的规划。

作为优选，所述步骤S1中获取的实时路况及城市人口密度信息包括城市道路的实时交通指数、交通指数历史数据和城市实时人口热力图。通过对实时路况及城市人口密度信息包括城市道路的实时交通指数、交通指数历史数据和城市实时人口热力图等数据的收集实现对路况和城市人口信息的初步掌握。

作为优选，所述步骤S2中的危险品路径规划模型任意两节点间的运输风险公式如下：R_ij(t)＝P_ij(t)×Cs_ij(t)，i，j∈N，t∈T