交通网络仿真系统的制作方法
【专利摘要】提供具有单向、双向路段的电子地图以及与其关联的数据表，通过地图与数据表操作两种方式实现路段信息的维护与查询，基于软件设置的路段信息与相关参数，使用南岸区交通均衡问题Beckmann推广式计算均衡态，根据计算结果反映并预评估南岸区交通网络存在的问题的软件。本软件在实际运行评估过程中，通过在南岸区选定区域内选定车流量大的路段实测获得单车道每小时通行车辆数后，再乘以车道数从而获得路段通行能力信息，并将这些实测信息输入本软件进行计算，对交通状况进行预评估，其预评估结果与实际考察结果以及与单纯通过软件设置相关路段状态信息后进行预评估得到的结果能够达到高度吻合，为一种交通路网高仿真系统软件。
【专利说明】交通网络仿真系统
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种交通网络监控、预警的系统，是一种能对交通状况进行评估分析的计算机仿真系统。
技术背景
[0002]城市交通路网的均衡流量，揭示了稳定情况下交通路网上车辆的分布情况，可以很好地反映出交通路网建设存在的不足，以及需要改进之处，对城市交通建设有着特别的意义。经典网络均衡模型，主要适合高速交通网络的流量分析，而城市交通环境则有如下特点:一是不同道路间路况差异大，二是交叉路口多，道路间关系复杂。传统的分析方法与仿真软件尚不能很好地反映出城市交通网络中存在的问题。此外，一般的分析方法与仿真系统通常只考虑路段的单向流量，不考虑双向的流量，相应的仿真系统的仿真度较低。
【发明内容】
[0003]为了克服现有分析方法与仿真系统不能分析城市交通路网双向流流量和仿真度较低的不足，本发明提供一种高仿真的计算机软件，该软件不仅能够高仿真交通路网中单向流流量，而且能够高仿真交通路网中的双向流流量，并且能够反映与预评估出交通网络存在的问题。
[0004]本发明采用的方案
[0005]本发明采用的方案是:使用MapX绘制南岸区交通网络图，将道路分为双向、单向两种，分别用箭头表示方向，路段之间的交点使用圆圈表示，从而可将该图抽象为图论中的图进行处理；将绘制好的交通网络图通过MapX插件嵌入PowerBuiIder开发的软件中，通过关联交通网络图中路段信息与数据表数据:点击其中一条路段，获得路段ID，根据这个ID号，与数据库的记录相关联，便于路段的信息维护、查询与保存；在南岸区选定区域内选定车流量大的路段实测获得各条路段通行能力信息，基于这些数据，使用南岸区交通均衡问题Beckmann推广式计算均衡态，仿真计算结果直接反映到交通网络图上:路段颜色大红，表示该路段交通瘫痪，路段颜色粉红，表示该路段交通阻塞，路段颜色为黄色，表示该路段交通拥堵，路段颜色为绿色则表示交通畅通，仿真结果与该区域的实际交通状况比较，两者结果高度吻合；在系统中，修改OD点对交通需求量值，重新计算仿真结果，对南岸区交通网络存在的问题进行预评估，实际交通状况存在的问题与预评估结果高度吻合。
[0006]本发明的有益效果
[0007]本发明的有益效果是，基于真实城市区域的路段构建交通网络图，可以处理单向交通流，也可以处理双向的交通流量，其预评估结果与实际结果高度吻合，有助于对可能的效果进行预评估，保证交通网络的高效和通畅。
【具体实施方式】
[0008]本发明专利的目的是这样实现的:
[0009]首先，根据南岸区交通网络图及图论中图式，绘制出本软件所使用的交通网络图，其中有，图中的路段用箭头线来表示，交叉路口或两条路段间相交点用圆圈来表示。同时，对每条路段进行编号并存入数据库中，便于计算机识别；
[0010]其次，通过实测，获得南岸区主要路段的交通流量与容量等数据，基于这些数据，调用MATLAB对南岸区交通均衡问题Beckmann推广式进行求解，得到相关参数数据。参数生成生，将传递给仿真系统，用于交通网络状况评估，根据评估结果，将各路段的不同状态信息通过不同的颜色直观地表示出来。
[0011]第三，动态修改OD点对交通需求量，以及路段边参数容量等参数值,然后点击“开始评估”，系统将新的参数传递给MATLAB，MATLAB使用新参数对南岸区交通均衡问题Beckmann推广式进行求解，仿真系统根据求解结果进行预评估。
[0012]最后，根据预评估，将道路情况以颜色变化反映到图中，使得分析人员不必看到生硬的数据，而是通过颜色变化直观的得出交通情况。
【权利要求】
1.一种系统，能够进行交通网络监控及预警，其特征在于，在该系统中使用新型交通网络图及O-D点对选择算法，同时结合视觉警示技术。
2.根据权利要求1所述的交通网络监控及预警系统，其特征在于，所述的交通网络图画法为:图中路段分为双向、单向，用箭头表示路段方向，线与线或路段与路段的连接处使用圆圈来表示，将其转换为图论中图式。
3.根据权利要求1所述的交通网络监控及预警系统，其特征在于，所述的O-D点对选择算法为:考虑了如下两类地点:(1)与外部区域连接的主要路口:比如鹅公岩大桥是南岸区与九龙坡区的重要通道之一，车流量很大，因此确定该结点为O-D结点，类似的，南岸区到渝中区的O-D结节为长江大桥、菜园坝大桥，南岸区到巴南区的O-D结点为八公里，南岸区到内环高速的O-D结点为内环出口。另外由于弹子石被考虑在南岸主要交通区域之外，而随着洋人街的兴起，这个方向的车流量越来越大，因此，上新街内环出口、洋人街方向也被确定为O-D结点。(2)人口主要聚集区:响水路出口、青龙路与南湖路交叉口与南城隧道与花园路交叉口。因此被确定为O-D结点，研究区域内的所有交通需求，可以平均分配到这三个结点上。
4.根据权利要求1所述的交通网络监控及预警系统，其特征在于，所述的视觉警示技术，根据各路段的容量、自由通过时间h、参数α、β与交通阻抗BPR函数，通过MATLAB求解南岸区交通均衡问题的Beckmann推广化的数学规划问题，根据求解得到的均衡状态的流量(Hi)结果与容量(Ci)的比值大小不同，在重庆南岸交通网络地图上用不同的颜色表示出来。
【文档编号】G06F17/30GK104462627SQ201310438467
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】林志, 杨际祥, 宋志坚 申请人:重庆交通大学