[发明专利]基于复合网络的拥堵点、拥堵线、拥堵区域的发现方法

摘要

本发明属于交通状况预测领域，涉及一种基于复合网络的拥堵点、拥堵线、拥堵区域的发现方法，该方法中的复合网络是由两个或两个以上子网和子网间连边构成的，子网是构成复合网络的独立的网络，复合网络包括路口网络和传感器网络，传感器网络以每个路口的交通传感器为节点，传感器之间关系为连边，路口网络以路口为节点，根据路口之间是否可达建立连边，在路口网络的基础上，给出拥堵指数、拥堵点、拥堵线路和拥堵区域的定义，该方法基于上述网络结构进行计算，具体方法步骤为先定义拥堵指数Ti、拥堵点、拥堵线路和拥堵区域，再量化拥堵等级，最后进行拥堵点、拥堵线和拥堵区域分析计算，该方法设计构思巧妙，操作性和实用性好，市场前景广阔。

主权项

1.一种基于复合网络的拥堵点、拥堵线、拥堵区域的发现方法，其特征在于复合网络是由两个或两个以上子网和子网间连边构成的，子网是构成复合网络的独立的网络，本发明中的复合网络包括两个网络，即路口网络和传感器网络，传感器网络以每个路口的交通传感器为节点，传感器之间关系为连边，路口网络以路口为节点，根据路口之间是否可达建立连边，在路口网络的基础上，给出拥堵指数、拥堵点、拥堵线路和拥堵区域的定义，该方法具体按照如下步骤进行：S1、定义拥堵指数Ti、拥堵点、拥堵线路和拥堵区域(1)拥堵指数Ti：Ti是节点i的综合交通指数，Ti是对于节点i的交通状态评价指标，本发明利用平均速度和时间占有率来进行计算；该指标衡量了传感器网络中某个节点的拥堵程度，Ti的值越大表示节点i的拥堵程度越高，计算公式如下：Ti＝β*Jv+γ*Jo (1)当节点i和j之间有边相连时，αij＝1，反之，αij＝0，Ti是节点i的综合交通指数,道路的拥堵状态可以通过平均速度和时间占有率两个指标进行衡量；Jv是平均速度拥堵指数，是本周期断面速度，vf是路段自由流速度，道路的级别不同，路段的自由流速度也不相同，城市道路vf取80km/h，高速路或者快速路vf取100km/h，Jo是时间占有率指数，其中是本周期断面时间占有率，omax为路段在饱和状态下对应的时间占有率，节点的交通指数计算如下，其中β和γ是权重系数， J v = 1 - v ^ v f - - - ( 2 ) ]]> J o = o ^ o m a x - - - ( 3 ) ]]>(2)拥堵点：即拥堵路口，当节点i的拥堵指数Ci>e，，节点i处于拥堵状态，e是可调整的指定的拥堵指数阈值；(3)拥堵线路：指在路网中，由两个以上的拥堵点构成一条拥堵线路；(4)拥堵区域：指在公路网中，通过拥堵区域算法找出的堵点集合，是若干条拥堵线路的一个并集；S2、量化拥堵等级根据S1中定义的拥堵点、拥堵线路、拥堵区域，将拥堵等级进行划分，拥堵等级的划分标准并不固定，下述将给出一种根据拥堵指数将拥堵状态划分为五级的方法，根据拥堵评价指标的不同，拥堵等级的范围会存在变动，级别分类和物理意义如表1所示，表1拥堵等级划分表拥堵级别拥堵指数范围物理含义一级[0,0.2)畅通二级[0.2,0.4)基本畅通三级[0.4,0.6)轻度拥堵四级[0.6,0.8)中度拥堵五级[0.8,1.0)重度堵塞(1)对拥堵点的拥堵等级划分如下：根据单个节点的拥堵指数属性的值，根据上表的范围划分，将节点状态进行划分，并得到不同程度拥堵点集合；(2)对堵线的拥堵等级划分如下：不同堵线由若干个拥堵点组成，堵线有长有短，通过定义堵线拥堵指数来评价一条堵线的整体的拥堵状态，拥堵指数如下： P c = 1 | P |