一种交通管理系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能交通技术领域，更具体地涉及一种交通管理系统和方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的提高，汽车对于普通家庭渐渐已不再是触不可及的奢侈品。 出于方便、自由的考虑，越来越多的家庭出行都是选择汽车作为主要的交通工具。汽车数量 的剧增加之城市原有规划上的不合理，都为城市的道路交通带来巨大的压力。为缓解城市 交通拥堵的问题，各种高架、立交桥等基础设施平地而起，轨道交通日趋普及，一些城市还 出台了相关限号政策，这些举措对缓解交通拥堵起到了很大的作用。但是，车辆普及的速度 之快使得城市交通依然不能从容应对，拥堵问题还是普遍存在。一旦有大型群体活动，例如 举行大型文体活动（比如青奥会）期间，进出活动区域的车辆数相比较平时则会出现剧增， 如果没有合适的交通预案，活动进退场的车辆必将引起交通拥堵，甚至瘫痪，影响文体活动 的举行，给社会带来巨大的损失。文体活动进场时，车辆由四周向中心聚集，退场时，车辆由 中心向四周疏散，两种场景采用的交通策略并不相同。
[0003] 对于大型活动或者突发事件的交通疏散有很多的研究，比如朱耀昆与汪卓提出疏 散车辆对安全点和路径的选择是区域交通疏散方案的核心内容，只有将两者结合同步研 究，才能使疏散路网发挥最大功效，得到合理的交通疏散方案。我国学者徐建闽等采用了路 段车辆数的概念，在每个路口设置两个检测器，减少了预测算法和车流的随机性带来的不 确定性。根据检测器检测到的绿灯相的关键车流的路段车辆数以及红灯相的关键车流的排 队长度信息，由模糊控制器可得到绿灯时间量。郑长江与卢为杰提出了两种不同疏散路径 选择策略，即用户最优疏散策略和系统最优疏散策略。
[0004] 上述方法对于缓解交通拥堵都有所助益，但是对于大型群体活动等车流特别集中 的特殊场合还是有些力不从心，因此迫切需要研发出这种针对大车流的特殊情况下的交通 调度和管理系统和方法。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种交通管理系统和方法，以便在大型文体 活动等大车流情况下保障交通安全通畅地运行。
[0006] 为实现上述目的，本发明提出了一种交通管理方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤1，搭建大型文体活动场所附近区域路网，配置路网OD数据，并进行仿真。
[0008] 步骤2,在仿真系统内模拟采取多种不同的交通调度手段，采用道路拥堵热点分 析，以及通过道路特征参数分析，选择最优交通管理方案。
[0009] 其中，所述不同的交通调度手段包括交通管理措施、信号灯优化和/或路口路径 诱导分流。
[0010] 其中，所述交通管理措施进一步包括单双行车道转换和道路限行。
[0011] 其中，所述信号灯优化措施包括：根据路口检测器得到的道路参数，调节信号灯周 期、相位、转向权限等。
[0012] 其中，所述路口路径诱导分流措施包括：以一定的时间间隔，采集该路口对应的各 下游路段的路段延误参数，根据时间延误及计算公式得到分流比例，并强制分流。
[0013] 其中，在仿真系统内所述模拟采取多种不同的交通调度手段的步骤中，通常预设 如下四种情形：
[0014] (1)情形一：退场时无交通管制，自动疏散，道路不限行；
[0015] (2)情形二：退场时有交通管制措施，自动疏散，其中交通管制包括道路限行、单 行双行车道转换；
[0016] (3)情形三：退场时无交通管制，但交叉口分流、信号灯优化；
[0017] (4)情形四：退场时有交通管制，且道路限行、单行双行车道转换、交叉口分流、信 号灯优化。
[0018] 其中，所述道路拥堵热点分析步骤为，根据采样时间内，道路排队车辆数超过预设 阈值，即判定为拥堵热点，并为拥堵热点实时绘制圆圈，圆圈越大代表拥堵越严重。
[0019] 其中，所述道路特征参数分析时，采用了如下道路特征参数：路段密度、路段平均 速度、路段流量、路段平均旅行时间、路段延误。
[0020] 作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种交通管理系统，包括：
[0021] 交通状况采集单元，用于对实时路况情况进行采集，并发送给处理单元；
[0022] 处理单元，用于调阅目标场所附近区域路网，根据接收到的所述交通状况采集单 元采集的实时路况信息来配置路网OD数据，运行虚拟仿真程序，并在虚拟仿真程序内模拟 采取多种不同的交通调度手段，采用道路拥堵热点分析和道路特征参数分析，生成最优交 通管理方案；
[0023] 交通管理作动单元，用于根据所述处理单元生成的所述最优交通管理方案对所述 目标区域附近的交通信号进行控制。
[0024] 其中，采集单元采集的数据包括道路路段流量以及路口转向流量。
[0025] 基于上述技术方案可知，本发明的交通管理系统和方法是专门针对大型文体活动 等车流密集的场合，通过搭建附近区域路网，仿真分析，并采用路口强制分流，信号灯优化 疏散交通，道路限行以及单双行车道转换等方法为文体活动退场提供交通控制方法。本发 明的方法通过仿真并分析各控制方法的效果，采用道路拥堵热点分析可以形象直观地看到 各方法之间以及与未采用交通方法的情况的优劣性，另外，根据道路特征参数包括路段密 度、路段平均速度、路段流量、路段平均旅行时间、路段延误等可以量化地分析各交通方案 的优缺点，最终得出最优交通管理方案。本发明提出的交通管理系统与方法为大型文体活 动的退场提供了较好的交通疏散方法参考，保障文体活动期间交通安全、通畅地运行。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明的交通管理方法的流程图；
[0027] 图2是作为本发明一个优选实施例的大型文体活动场所附近区域的地图；
[0028] 图3是作为本发明一个优选实施例的大型文体活动场所附近区域的路网图；
[0029] 图4a、图4b分别是路段1与路段5路口原信号配时以及优化后信号灯配时示意 图；
[0030] 图5a、图5b分别是路段7与路段8路口原信号配时以及优化后信号灯配时示意 图；
[0031] 图6是路段1-路段6路口分流不意图；
[0032] 图7是路段8-路段2路口分流示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。
[0034] 本发明通过仿真系统，评估道路限行、单双行车道转换、信号灯优化及路口分流等 多种交通调度手段的调度效果，选择最优交通管理方案来解决类似于大型文体活动等车流 密集型场所的进退场疏散问题，可以保障交通安全、通畅地运行。
[0035] 本发明的交通管理方法，具体包括以下步骤：
[0036] 步骤1，搭建活动场所附近区域路网，配置路网OD (origin-destination)数据，并 进行仿真；
[0037] 步骤2,在仿真系统内模拟采取多种不同的交通调度手段，采用道路拥堵热点分 析，以及通过道路特征参数分析，选择最优交通管理方案。
[0038] 其中，不同的交通调度手段例如包括交通管理措施、信号灯优化、路口路径诱导分 流等。其中，交通管理措施进一步包括：单双行车道转换和道路限行。其中单双行车道转换 指的是通过临时设置交通指示牌或交警现场指挥，将原来某一方向行驶的道路改变为另一 方向行驶，从而例如可以使原来单向行驶的多条道路变为双向行驶，或者将原来双向行驶 的道路改变为单向行驶。
[0039] 其中，信号灯优化措施包括，根据路口检测器得到的道路参数，调节信号灯周期、 相位、转向权限等。
[0040] 其中，路口路径诱导分流措施包括：以一定的时间间隔，采集该路口对应的各下游 路段的路段延误参数，根据时间延误及计算公式得到分流比例，并强制分流。
[0041] 其中，在仿真系统内模拟采取多种不同的交通调度手段，通常预设如下四种情 形：
[0042] (1)情形一：退场时无交通管制，自动疏散，道路不限行；
[0043] (2)情形二：退场时有交通管制措施，自动疏散，其中交通管制包括道路限行、单 行变双向；
[0044] (3)情形三：退场时无交通管制，但交叉口分流、信号灯优化；
[0045] (4)情形四：退场时有交通管制，且道路限行、单行变双向、交叉口分流、信号灯优 化。
[0046] 在进行道路拥堵热点分析时，通过计算采样时间内道路的排队车辆数判断路段是 否拥堵以及拥堵程度；在进行道路特征参数分析时，采用了如下道路特征参数：路段密度、 路段平均速度、路段流量、路段平均旅行时间、路段延误。
[0047] 本发明还公开了一种交通管理系统，包括：
[0048] 交通状况采集单元，用于对实时路况情况进行采集，并发送给处理单元；
[0049] 处理单元，用于调阅目标场所附近区域路网，根据接收到的所述交通状况采集单 元采集的实时路况信息来配置路网OD数据，运行虚拟仿真程序，并在虚拟仿真程序内模拟 采取多种不同的交通调度手段，采用道路拥堵热点分析和道路特征参数分析，生成最优交 通管理方案；
[0050] 交通管理作动单元，用于根据所述处理单元生成的所述最优交通管理方案对所述 目标区域附近的交通信号进行控制。
[0051] 作为本发明一个优选实施例，下面以举办大型文体活动场所附近的交通管理为 例，结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步的阐述说明。
[0052] 图1为本发明的交通管理方法的流程图，该方法包括以下步骤：
[0053] 步骤1，搭建大型文体活动场所附近区域路网，配置路网OD数据，并进行仿真。
[0054] 大型文体活动场所附近区域的地图例如如图2所示，图3则为该大型文体活动场 所附近区域的路网图。假设文体活动退场时，体育场向周边路网释放车辆，一个小时内驶出 的总车辆数为5000。
[0055] 步骤2,在仿真系统内模拟采取多种不同的交通调度手段，采用道路拥堵热点分 析，以及通过道路特征参数分析，选择最优交通管理方案。
[0056] 其中，不同的交通调度手段例如包括