专利名称：高速公路网的应急资源自动布局系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及考虑高速公路网的路网结构、公路网中交通流分布、公路网中天气条 件、交通意外事件发生的可能性、应急资源存储的局限性等因素，确定高速公路网中应急资 源的分布地点，及时、可靠的为高速公路网的交通意外事件应急处置提供救援资源保障，提 高交通意外事件的应急处置效率，避免高速公路拥堵，减少事件造成的人员伤亡和财产损 失。属于公路交通的应急管理领域。
背景技术：
随着我国经济迅速发展，城际交通运输需求正在跨越式增长。为适应日益增长的 交通出行需求，充分发挥高速道路的高效性、便捷性和快捷性，我国正加快高速公路网的建 设速度。与此同时，高速公路的交通意外事件频繁发生，造成了难以预计的人员伤亡和财产 损失。高速公路的交通意外事件具有随机性强，事故损失严重，社会影响大等特点。交 通意外事件发生后，如若不能及时采取有效的救援措施，将造成严重的后果。据《道路交 通事故统计年报》，2008年我国发生高速公路交通事故10848起，占交通事故总起数的 4. 09%，造成6042人死亡，占事故总死亡人数的8. 22%, 13768人受伤，占事故总受伤人数 的4. 52%，直接财产损失约3. 36亿元，占事故总财产损失的33. 31%。经发明人长期研究发现，随着我国高速公路交通基础设施建设的不断完善，高速 公路网已经完全具备了对交通意外事件快反应、短时间、高效率的应急处置的条件。目前， 造成高速公路网应急处置管理水平不高的瓶颈在于我国高速公路网的应急资源布局不合 理。在高速公路网建设初期，应急资源的布局主要根据公路网的结构和交通流量预测 而设定。但是随着时间的推移，城市经济的快速发展，城际高速公路交通量发生显著的变 化，导致高速公路网中交通量分布与建设初期交通量预测存在较大差异；加之高速公路网 的改扩建工程造成高速公路网结构的变化。这两方面均造成了高速公路网应急资源布局的 不合理。在应急救援过程中，由于应急资源布局不合理，时常因应急资源的运输距离过长， 贻误了交通意外事件的最佳救援处置时间，给个人、家庭和社会造成了难以弥补的损失。如果能够根据高速公路网的路网结构、公路网中交通流分布、公路网中天气条件、 交通意外事件发生的可能性、应急资源存储的局限性等因素，定期的重新优化布局高速公 路网中的应急资源供给点，则可以保障应急资源能够及时运送到交通意外事件的事发点， 提高交通意外事件的应急处置能力，避免不必要的人员伤亡和财产损失。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种高速公路网的应急资源自动布局系统，针对 高速公路网的交通意外事件发生的随机性和应急资源分布的局限性，结合高速公路网的路 网结构、交通流分布、天气条件等，确定高速公路网的应急资源供给点的分布，保障应急资源能够及时、可靠的运输到事发现场，提高应急处置效率，减少人员伤亡和财产损失。技术方案本系统包括信息采集装置、信息处理装置和决策端，所述信息采集装置 采集得到的信息，经信息处理装置处理后，再传送给决策端。所述信息处理装置对通过计算 机控制，采集交通流信息、路网信息、历史信息和决策信息进行处理，步骤包括1)通过应急管理区域内高速公路网的卡口、观测站和路段的交通信息采集装置， 采集应急管理区域内高速公路网中每一条路段的日均交通流量A、路段长度Li、交通事故 率Pi'、大车比例Pi"、年恶劣天气比例Pi"‘，计算每条路段的潜在交通事故数Φ = QiLiPi' Pi" Pi"‘。如若无&、Pi'、P, ,Pi" ’等数据，可采集应急管理区域所在省、市 高速公路网的日均交通流量、交通事故率、大车比例、年恶劣天气比例等代替。2)以每1000米作为一个单元，将每条路段i分隔为Ni个单元，采集路段i中第j
个单元统计年内交通事故次数IV计算路段i中单元平均事故的次数;根据统计
1^i J=I
学理论，取置信水平为0. 95，计算路段i的事件易发点判断指标=2 + 1.9671 ；将路段i中 第j个单元统计年的交通事故次数1 与路段i的事件易发点判断指标氏进行比较，如果 Hij彡氏，则确定路段i中第j个单元为事件易发点D (i，j)，否则，路段i中第j个单元不是 事件易发点。如果因为没有路段的交通事故统计数据或者路段i内没有满足1 ^ Ri条件 的单元，则将路段i的中点所在单元作为事件易发点D(i，j)。3)根据应急管理区域内高速公路网的路网结构，计算相邻事件易发点对之间的最
短路径距离/ 。4)根据每条高速公路路段的潜在交通事故数Cti和相邻事件易发点对之间的最短 路径距离/ ，计算相邻事件易发点对之间的关联需求强度0 =也论.( ,2。5)对所有相邻事件易发点对之间的关联需求强度0 ，由大到小排序，并建立
关联需求强度集合，为便于表述，将排序后的相邻事件易发点对之间的关联需求强度记为 φ” Φ2、Φ3、……，ΦΑ，其中，O1彡Φ2彡Φ3 ΦΑ > 0，A表示相邻事件易发点对 数，关联需求强度集合为Φ，Oi e Φ。6)根据所有事件易发点D(i，j)，以每一个事件易发点作为应急需求区域Gi,可建 立B个应急需求区域旧严，Gf, Gf ,……，Gf，其中，B为应急需求区域数，即事件易 发点数；在关联需求强度的集合中，选择最大的关联需求强度，将与其相关的事件易发点对 应的应急需求区域合并，得到新的应急需求区域6(1)，, G3(1)，……，GS，并在关联 需求强度集合中删除该关联需求强度；7)在关联需求强度的集合中，选择最大的关联需求强度，判断与其相关的事件易 发点是否在同一个应急需求区域中，如果是，则在关联需求强度集合中删除该关联需求强 度，重新执行步骤7)；如果不是，执行步骤8)。8)将与最大的关联需求强度相关的事件易发点对应的应急需求区域合并，得到新 的应急需求区域^2)，Gf, Gf1，……，Gf2，并在关联需求强度集合中删除该关联需求 强度。9)通过步骤7)和步骤8)的χ次迭代，得到的B-x个应急需求区域，即辟1〕，G(2x), G )，……，傳么。根据由决策者决定的应急资源供给点的可布设数C，判断迭代是 否结束直至B-x = C时，上述迭代结束，确定C个应急需求区域，可记为G1, G2, G3,……，Gc。10)在每个应急需求区域Gy内，根据高速公路网结构，确定所有高速公路服务区、 卡口为应急资源供给的备选点E(y，ζ)；将根据每个路段的平均小时交通流量l·，实际通行 能力。自由流的通行时间t/，计算应急需求区域Gy内，每个备选点E(y，ζ)到每个事件
易发点D(i，j)之间不同路径的出行时间
权利要求
1. 一种高速公路网的应急资源自动布局系统，其特征在于包括信息采集装置、信息处 理装置和决策端，所述信息采集装置采集得到的信息，发送给信息处理装置进行处理后，再 传送给决策端；所述信息处理装置通过计算机控制，对采集交通流信息、路网信息、历史信息和决策信 息进行处理，步骤包括1)通过设在应急管理区域内高速公路网的卡口、观测站和路段的交通信息采集设备， 采集高速公路网中每一条路段的日均交通流量A、路段长度Li、交通事故率Pi ‘、大车比例 Pi"、年恶劣天气比例Pi"‘，得到每条路段的潜在交通事故数t = QiLiPi' Pi" Pi"‘；2)将每条路段i分隔为Ni个单元，采集路段i中第j个单元统计年内交通事故次数 ，得到路段i中单元平均事故的次数
2.根据权利要求1所述的高速公路网的应急资源自动布局系统，其特征在于，为每个 应急需求区域Gy确定一个应急资源供给点还包括如下步骤a)在每个应急需求区域Gy内，根据高速公路网结构，确定所有高速公路服务区、卡口 为应急资源供给的备选点E (y，ζ)；将根据每个路段的平均小时交通流量l·，实际通行能力 (V自由流的通行时间t/，计算应急需求区域 内，每个备选点E(y，z)到每个事件易发点D(i,j)之间不同路径的出行时间
3.根据权利要求1所述的高速公路网的应急资源自动布局系统，其特征在于，所述步 骤1)中，如若无仏、Pi'、Pi“、Pi“‘等数据，则采集应急管理区域所在省、市高速公路网 的日均交通流量、交通事故率、大车比例、年恶劣天气比例等代替。
4.根据权利要求1所述的高速公路网的应急资源自动布局系统，其特征在于，所述步 骤2)中，如果因为没有路段的交通事故统计数据或者路段i内没有满足mj≥Ri条件的单 元，则将路段i的中点所在单元作为事件易发点D(i，j)。
全文摘要
一种高速公路网的应急资源自动布局系统，针对高速公路网的交通意外事件发生的随机性和应急资源分布的局限性，结合高速公路网的路网结构、交通流分布、天气条件等，确定高速公路网的应急资源供给点的分布，保障应急资源能够及时、可靠的运输到事发现场，提高应急处置效率，减少人员伤亡和财产损失。本系统包括信息采集装置、信息处理装置和决策端，所述信息采集装置采集得到的信息，经信息处理装置处理后，再传送给决策端。
文档编号G08G1/00GK102129771SQ201110022129
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者胡晓健, 胡武林, 赵琳娜, 陆建 申请人:东南大学