[发明专利]一种基于规则匹配和知识图谱的交通事件影响分析方法、系统、设备、可读存储介质

说明书

本发明公开了一种基于规则匹配和知识图谱的交通事件影响分析方法，采集待分析高速公路区域的历史交通数据和交通事件数据；计算事发地点周围路网的变速比；从采集的交通事件数据中选择交通事件特征；进行交通事件分类构建规则库，获取各类中各个事件的交通流突变的时空变化拟合曲线，构建交通事件影响类别表存储拟合曲线的拟合参数；综合采集的历史交通数据、交通事件数据，以及确定的事件影响类别和拟合参数，构建高速公路交通事件知识图谱；基于RETE算法的正向推理引擎，确定待分析交通事件的影响类别，并通过知识图谱查询，得到该事件对周围路网的时空影响。本发明能够在新的交通事件发生时，迅速获知当前交通事件对高速路网所造成的时空影响。

技术领域

本发明涉及高速公路管理技术，具体涉及一种基于规则匹配和知识图谱的交通事件影响分析方法。

背景技术

交通事件通常由非经常性事件造成，如交通事故、极端天气、特殊事件、施工区域封闭等，极易引起车辆拥堵排队、交通事件连环发生等现象，进而降低道路的通行能力，给高速路网的运行安全和可靠性带来了挑战。分析交通事件对高速公路交通运行态势的影响是快速响应和及时处置交通事件的关键。熊娟等采用聚类分析的方法，将交通状态突变的交通事件信息分类，得到事件影响的大致范围，但其未将事件影响在时空维度上进行量化，结果缺乏精确性；ZhengliWang等将交通事件的影响理解为拥堵扩散问题，提出一种整数规划模型，输入给定道路上的历史速度以及事件的位置和开始的时间，输出事件影响的时空区域，但是却忽略了交通事件自身特征对路网的潜在影响。综上所述，上述基于数据驱动的分析方法没有将交通事件影响特征挖掘与事件影响下的拥堵扩散现象有效结合，并且缺乏对交通事件经验性知识的重用和共享，不能提供交通事件影响的整体概况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于规则匹配和知识图谱的交通事件影响分析方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于规则匹配和知识图谱的交通事件影响分析方法，包括以下步骤：

步骤1，采集待分析高速公路区域的历史交通数据和交通事件数据；

步骤2，基于历史交通数据，计算事发地点周围路网的变速比，用于获取交通事件影响下交通流突变的时空变化拟合曲线，进行交通事件影响的时空特性分析；

步骤3，基于特征子集选择算法，从步骤1采集的交通事件数据中选择交通事件特征；

步骤4，基于步骤3选择交通事件特征进行交通事件分类构建规则库，并结合步骤2获取各类中各个事件的交通流突变的时空变化拟合曲线，构建交通事件影响类别表存储拟合曲线的拟合参数；

步骤5，基于本体模型，综合步骤1采集的历史交通数据、交通事件数据，以及步骤4确定的事件影响类别和拟合参数，构建高速公路交通事件知识图谱；

步骤6，基于RETE算法的正向推理引擎，对交通事件进行规则匹配，确定待分析交通事件的影响类别，并通过知识图谱查询，得到该事件对周围路网的时空影响。

步骤1中，采集的历史交通数据包括道路流量和速度数据，交通事件数据包括交通事件的编号、月份、星期、交通事件的发生时刻、交通事件的发生位置、道路编号、路面情况、天气、车流方向、工作区情况、交通事件发生位置与高速路口的关系、受影响的车道、事件碰撞严重程度以及路面的照明情况。

步骤2中，基于历史交通数据，计算事发地点周围路网的变速比ΔV(l,k)，具体公式如下：