能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法和系统与流程

本发明涉及道路交通管理领域，具体是一种能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法和系统。

背景技术：

随着城市规模的不断扩大，交通需求日益增长，道路交通拥堵从特大城市不断向中小城市蔓延，已引起各级政府的高度重视。不论是一个城市的决策部门，还是管理部门及出行者都想快速正确的知道所在城市当前道路的拥堵程度，快速发现全辖区今天最早发生拥堵源头的位置在哪里，持续了多长时间。

国内许多部门发明了各种拥堵指数计算方法，其核心技术一是选取一个城市的若干条道路，也就是采用取样模式；二是获取道路畅通情况下的平均车速和当前道路的平均车速，计算其比值即指数值，其值越大，说明路网越拥堵。但是这种拥堵指数计算方式，只能够宏观的、平均的反映一条道路的拥堵程度，如果一条道路上有多个路口，其中只有一个路口出现了拥堵情况，那么这一个路口的平均车速对于整条道路上的平均车速的影响非常小，根本无法影响到整条道路的拥堵指数，此时采用上述方式计算拥堵指数时，其指数值可能仍显示0-2，属于畅通状态，这时，本应调动警员到拥堵的个别路口去消除导致拥堵的成因，由于目前的拥堵指数显示道路是基本畅通的，也就不能及时提示管理者采取措施消除拥堵。因此采用现有技术中的拥堵指数，无法直接指导管理者消除拥堵。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法和系统，能够及时反映道路上的每一检测坐标点的受阻系数，并及时确定拥堵源头，以提示交通管理者，使其尽快采取消除拥堵的措施。

为此，本发明提供一种能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法，包括如下步骤：

在需要计算受阻系数区域的所有信号灯路口的进出口位置设置坐标点；若快速路长度大于设定阈值，则在快速路上设置坐标点；若普通道路的路口间距大于设定阈值时，则在路口间设置坐标点，将这些坐标点都标注到电子地图上并进行编号；

通过互联网实时读取路况云数据，将读取的实时路况数据按照深红色、红色、黄色和绿色进行分类，将分类结果标注到电子地图上所对应的坐标点上；

针对选定区域内的每一个坐标点，判断其是否为拥堵源头，若其为拥堵源头则将其编号以及路况数据存入与其对应的数据表中；针对每一个拥堵源头坐标点执行如下步骤：

若其为深红色而下游紧邻坐标点为绿色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第一数值；

若其为深红色而下游紧邻坐标点为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为深红色而下游紧邻坐标点为红色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其为红色而下游紧邻坐标点为绿色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为红色而下游紧邻坐标点为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

每隔第一预设周期，将区域内变为绿色的拥堵源头的受阻系数清零；

每隔第二预设周期，根据区域内全部拥堵源头的受阻系数得到该区域的总受阻系数，并发送提示该区域总受阻系数的区域受阻信号。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法中，还包括如下步骤：

每隔第三预设周期，根据区域内每一坐标点成为拥堵源头的次数得到区域内拥堵发生次数，并显示在当前时刻该区域内拥堵源头的数量以及拥堵源头所在位置。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法中，针对选定区域内的每一个坐标点，判断其是否为拥堵源头，若其为拥堵源头则将其编号以及路况数据存入与其对应的数据表中的步骤中，通过以下步骤判断坐标点是否为拥堵源头：

若坐标点上标注为深红色且下游紧邻的坐标点上不是深红色，则该坐标点确定为拥堵源头；

若坐标点上标注为红色且下游紧邻的坐标点上不是深红色或红色，则该坐标点确定为拥堵源头；

若坐标点上标注为黄色且下游紧邻的坐标点上不是深红色或红色或黄色，则该坐标点确定为拥堵源头。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法中，所述设定阈值在100米至150米之间。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法中，所述第一预设周期和/或所述第二预设周期和/或所述第三预设周期在1秒钟至3秒钟的范围内。

本发明还提供一种能反映道路通行能力的受阻系数的计算系统，包括：

电子地图标注单元，在需要计算受阻系数区域的所有信号灯路口的进出口位置设置坐标点；若快速路长度大于设定阈值，则在快速路上设置坐标点；若普通道路的路口间距大于设定阈值时，则在路口间设置坐标点，将这些坐标点都标注到电子地图上并进行编号；

路况标注单元，通过互联网实时读取路况云数据，将读取的实时路况数据按照深红色、红色、黄色和绿色进行分类，将分类结果标注到电子地图上所对应的坐标点上；

拥堵源头确定单元，针对选定区域内的每一个坐标点，判断其是否为拥堵源头，若其为拥堵源头则将其编号以及路况数据存入与其对应的数据表中；

拥堵系数计算单元，针对每一个拥堵源头坐标点执行如下步骤：

若其为深红色而下游紧邻坐标点为绿色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第一数值；

若其为深红色而下游紧邻坐标点为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为深红色而下游紧邻坐标点为红色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其为红色而下游紧邻坐标点为绿色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为红色而下游紧邻坐标点为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

每隔第一预设周期，将区域内变为绿色的拥堵源头的受阻系数清零；

受阻系数提示单元，每隔第二预设周期，根据区域内全部拥堵源头的受阻系数得到该区域的总受阻系数，并发送提示该区域总受阻系数的区域受阻信号。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算系统中，还包括：

拥堵源头提示单元，每隔第三预设周期，根据区域内每一坐标点成为拥堵源头的次数得到区域内拥堵发生次数，并显示在当前时刻该区域内拥堵源头的数量以及拥堵源头所在位置。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算系统中，所述拥堵源头确定单元中，通过以下步骤判断坐标点是否为拥堵源头：

若坐标点上标注为深红色且下游紧邻的坐标点上不是深红色，则该坐标点确定为拥堵源头；

若坐标点上标注为红色且下游紧邻的坐标点上不是深红色或红色，则该坐标点确定为拥堵源头；

若坐标点上标注为黄色且下游紧邻的坐标点上不是深红色或红色或黄色，则该坐标点确定为拥堵源头。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算系统中，所述电子地图标注单元中，所述设定阈值在200米至300米之间。

可选地，上述的能反映道路通行能力的受阻系数的计算系统中，所述拥堵系数计算单元中的所述第一预设周期和/或所述受阻系数提示单元中的所述第二预设周期和/或所述拥堵源头提示单元中的所述第三预设周期在1秒钟至3秒钟的范围内。

本发明提供的上述技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

本发明提供的能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法和系统，将城市道路划分为若干个坐标点，相邻坐标点之间的距离小于设定阈值，针对每一坐标点，能够通过互联网实时读取其路况数据。根据每一坐标点的路况数据以及与其紧邻的下游坐标点的路况数据，能够判断坐标点是否为拥堵源头，如果确定坐标点为拥堵源头，则根据该坐标点与下游紧邻坐标点之间的路况数据的差异得到该拥堵源头的受阻系数。相对于拥堵指数，受阻系数是将整个城市细分为多个坐标点之后，根据每一坐标点以及与之相邻的坐标点的路况得到的，能够更加精准的反映整个城市的所有坐标点的路况，而且还能够通过电子地图直观的反映出来，提示给交通管理者，一旦发现受阻系数异常即可快速发现导致交通拥堵源头的准确位置，可以辅助交通管理部门快速采取相应措施，将拥堵源头消灭在萌芽状态或缩短拥堵源头的持续时间。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1为本发明一个实施例所述能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法的流程图；

图2为本发明一个实施例所述在电子地图上标注坐标点的示意图；

图3为本发明一个实施例所述判断坐标点是否为拥堵源头的方法流程图；

图4为本发明一个实施例所述能反映道路通行能力的受阻系数的计算系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。并且下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种能反映道路通行能力的受阻系数的计算方法，如图1所示，包括如下步骤：

s1：在需要计算受阻系数区域的所有信号灯路口的进出口位置设置坐标点；若快速路长度大于设定阈值，则在快速路上设置坐标点；若普通道路的路口间距大于设定阈值时，则在路口间设置坐标点，将这些坐标点都标注到电子地图上并进行编号。如图2所示，所述电子地图是需要计算受阻系数区域标准电子地图。在电子地图标注坐标点，两个相邻坐标点之间的实际距离可以设定在100米至150米之间。所述坐标点可以设置于任何位置，优选设置于路口的入口处、出口处，图中箭头表示行驶方向。对于电子地图来说，其本身记录着每一个坐标点的地理位置坐标，因此只要标注上坐标点，坐标点的地理位置坐标就是确定的已知的。

s2：通过互联网实时读取路况云数据，将读取的实时路况数据按照深红色、红色、黄色和绿色进行分类，将分类结果标注到电子地图上所对应的坐标点上；具体地，现有很多政府部门将路况信息数据发布至互联网上，这些数据也都是可以免费获取的，本步骤可直接从互联网上读取相应的路况数据即可，路况数据一般为某一地理坐标的深红、红色、黄色、绿色等路况数据。采用深红色表示严重拥堵、采用红色表示拥堵、采用黄色表示缓慢、采用绿色表示畅通。因为步骤s1中的电子地图的坐标点的地理坐标是已知的，因此可以很方便的从互联网上找到与该坐标点地理坐标相同的位置的路况信息，根据其处于深红色、红色、黄色和绿色中的哪一分类中，将坐标点的路况标注清楚。

s3：针对选定区域内的每一个坐标点，判断其是否为拥堵源头，若其为拥堵源头则将其编号以及路况数据存入与其对应的数据表中。对于每一个坐标点，均为其配置一个数据表，按照时间顺序记录该坐标点的路况数据，以及该坐标是否为拥堵源头等信息。

s4：针对每一个拥堵源头坐标点执行如下步骤：

s41：判断拥堵源头是否为深红色，若是则执行步骤s42，否则执行步骤s44。

s42：判断下游紧邻坐标点是否为绿色，若是则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第一数值，若否则执行步骤s43，所述第一数值可以根据实际情况进行选择，本实施例中选择为1.5。

s43：判断下游紧邻坐标点是否为黄色，若是则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；所述第二数值可以根据实际情况进行选择，本实施例中选择为1；否则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值，所述第三数值可以根据实际情况进行选择，本实施例中选择为0.5。

s44：判断拥堵源头是否为红色，若是则执行步骤s45，否则执行步骤s46。

s45：判断下游紧邻坐标点是否为绿色，若是则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值，否则执行步骤s46。

s46：当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值。

s47：每隔第一预设周期，将区域内变为绿色的拥堵源头的受阻系数清零。所述第一预设周期可以根据实际情况进行选择，本实施例中可选择1秒钟。

s5：每隔第二预设周期，根据区域内全部拥堵源头的受阻系数得到该区域的总受阻系数，并发送提示该区域总受阻系数的区域受阻信号。所述第二预设周期可以根据实际情况进行选择，本实施例中可选择1秒钟。

也就是说，对于作为拥堵源头的坐标点，根据其下游方向与之紧邻的坐标点的路况与其路况之间的差异来确定该拥堵源头的受阻系数。如果其下游紧邻坐标点的路况与该拥堵源头的路况差距越大，说明该拥堵源头对于下游的阻力较大，因此受阻系数应该越大。例如，某一拥堵源头为深红色，而下游方向与之紧邻的坐标点为绿色的情况和下游方向与之紧邻的坐标点为红色的情况，前者的受阻系数要大于后者。

本实施例提供的上述方案，将城市道路划分为若干个坐标点，相邻坐标点之间的距离小于设定阈值，针对每一坐标点，能够通过互联网实时读取其路况数据。根据每一坐标点的路况数据以及与其紧邻的下游坐标点的路况数据，能够判断坐标点是否为拥堵源头，如果确定坐标点为拥堵源头，则根据该坐标点与下游紧邻坐标点之间的路况数据的差异得到该拥堵源头的受阻系数。相对于拥堵指数，受阻系数是将整个城市细分为多个坐标点之后，根据每一坐标点以及与之相邻的坐标点的路况得到的，能够更加精准的反映整个城市的所有坐标点的路况，而且还能够通过电子地图直观的反映出来，提示给交通管理者，一旦发现受阻系数异常即可快速发现导致交通拥堵源头的准确位置，可以辅助交通管理部门快速采取相应措施，将拥堵源头消灭在萌芽状态或缩短拥堵源头的持续时间。

进一步地，上述方案中还可以包括如下步骤：

s6：每隔第三预设周期，根据区域内每一坐标点成为拥堵源头的次数得到区域内拥堵发生次数，并显示在当前时刻该区域内拥堵源头的数量以及拥堵源头所在位置。所述第三预设周期可以根据实际情况进行选择，本实施例中可选择1秒钟。具体地，在交通管理部门的控制中心，会设置有大屏显示系统，可以通过显示屏显示受阻系数和拥堵源头的数量及位置以提示交通管理者。本实施例中的上述方案，就可以通过显示屏显示区域内每一坐标点的颜色、每一坐标点是否为拥堵源头、如果该坐标点为拥堵源头还可以显示拥堵源头的受阻系数，而且对于每一个坐标点来说，还能够记录其成为拥堵源头的次数以及其作为拥堵源头时的拥堵持续时间等信息。管理者能够根据所提示的信息选择最佳处理方案，缓解拥堵源头所带来的影响。

实施例2

如图3所示，本实施例在上述方案的基础上，所述步骤s3中，通过以下步骤判断坐标点是否为拥堵源头：

s31：判断某一编号的坐标点上是否为深红色，若是则执行步骤s32，否则执行步骤s33；

s32：判断该编号坐标点下游紧邻的坐标点上是否为深红色，若否则执行步骤s37，若是则返回步骤s2；

s33：判断该编号坐标点上是否为红色，若是则执行步骤s34，否则执行步骤s35；

s34：判断该编号坐标点下游紧邻的坐标点上是否为深红色或红色，若否则执行步骤s37，若是则返回步骤s2；

s35：判断该编号坐标点上是否为黄色，若是则执行步骤s36，否则返回步骤s2；

s36：判断该编号坐标点下游紧邻的坐标点上是否为深红色或红色或黄色，若否则执行步骤s37，若是则返回步骤s2；

s37：确定该编号坐标点为拥堵源头。

也就是说，如果某一坐标点为深红色，但是其下游紧邻的坐标点不是深红色则该坐标点为拥堵源头。如果某一坐标点为红色，但是其下游紧邻的坐标点不是深红色也不是红色，则该坐标点为拥堵源头。如果某一坐标点为黄色，但是其下游坐标点不是深红色也不是红色也不是黄色，则该坐标点为拥堵源头。采用该判断方式可以非常简单快速地得到拥堵源头所对应的坐标点，并能够根据坐标点与地理位置坐标的对应关系确定拥堵源头所在的具体位置，为快速消除拥堵源头提供了保障。

实施例3

本实施例提供一种能反映道路通行能力的受阻系数的计算系统，如图4所示，包括：

电子地图标注单元1，在需要计算受阻系数区域的所有信号灯路口的进出口位置设置坐标点；若快速路长度大于设定阈值，则在快速路上设置坐标点；若普通道路的路口间距大于设定阈值时，则在路口间设置坐标点，将这些坐标点都标注到电子地图上并进行编号；如图2所示，所述电子地图是需要计算受阻系数区域标准电子地图。在电子地图标注坐标点，两个相邻坐标点之间的实际距离可以设定在100米至150米之间。所述坐标点可以设置于任何位置，优选设置于路口的入口处、出口处，图中箭头表示行驶方向。对于电子地图来说，其本身记录着每一个坐标点的地理位置坐标，因此只要标注上坐标点，坐标点的地理位置坐标就是确定的已知的。

路况标注单元2，通过互联网实时读取路况云数据，将读取的实时路况数据按照深红色、红色、黄色和绿色进行分类，将分类结果标注到电子地图上所对应的坐标点上；具体地，现有很多政府部门将路况信息数据发布至互联网上，这些数据也都是可以免费获取的，本步骤可直接从互联网上读取相应的路况数据即可，路况数据一般为某一地理坐标的深红、红色、黄色、绿色等路况数据。采用深红色表示严重拥堵、采用红色表示拥堵、采用黄色表示缓慢、采用绿色表示畅通。因为步骤s1中的电子地图的坐标点的地理坐标是已知的，因此可以很方便的从互联网上找到与该坐标点地理坐标相同的位置的路况信息，根据其处于深红色、红色、黄色和绿色中的哪一分类中，将坐标点的路况标注清楚。

拥堵源头确定单元3，针对选定区域内的每一个坐标点，判断其是否为拥堵源头，若其为拥堵源头则将其编号以及路况数据存入与其对应的数据表中；对于每一个坐标点，均为其配置一个数据表，按照时间顺序记录该坐标点的路况数据，以及该坐标是否为拥堵源头等信息。

拥堵系数计算单元4，针对每一个拥堵源头坐标点执行如下步骤：

若其为深红色而下游紧邻坐标点为绿色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第一数值；所述第一数值可以根据实际情况进行选择，本实施例中选择为1.5。

若其为深红色而下游紧邻坐标点为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；所述第二数值可以根据实际情况进行选择，本实施例中选择为1；

若其为深红色而下游紧邻坐标点为红色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；所述第三数值可以根据实际情况进行选择，本实施例中选择为0.5。

若其为红色而下游紧邻坐标点为绿色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为红色而下游紧邻坐标点为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其为黄色，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

每隔第一预设周期，将区域内变为绿色的拥堵源头的受阻系数清零；所述第一预设周期可以根据实际情况进行选择，本实施例中可选择1秒钟。

受阻系数提示单元5，每隔第二预设周期，根据区域内全部拥堵源头的受阻系数得到该区域的总受阻系数，并发送提示该区域总受阻系数的区域受阻信号。所述第二预设周期可以根据实际情况进行选择，本实施例中可选择1秒钟。

也就是说，对于作为拥堵源头的坐标点，根据其下游方向与之紧邻的坐标点的路况与其路况之间的差异来确定该拥堵源头的受阻系数。如果其下游紧邻坐标点的路况与该拥堵源头的路况差距越大，说明该拥堵源头对于下游的阻力较大，因此受阻系数应该越大。例如，某一拥堵源头为深红色，而下游方向与之紧邻的坐标点为绿色的情况和下游方向与之紧邻的坐标点为红色的情况，前者的受阻系数要大于后者。

本实施例提供的上述方案，将城市道路划分为若干个坐标点，相邻坐标点之间的距离小于设定阈值，针对每一坐标点，能够通过互联网实时读取其路况数据。根据每一坐标点的路况数据以及与其紧邻的下游坐标点的路况数据，能够判断坐标点是否为拥堵源头，如果确定坐标点为拥堵源头，则根据该坐标点与下游紧邻坐标点之间的路况数据的差异得到该拥堵源头的受阻系数。相对于拥堵指数，受阻系数是将整条道路细分为多个坐标点之后，根据每一坐标点以及与之相邻的坐标点的路况得到的，能够更加精准的反映整条道路上的所有坐标点的路况，而且还能够通过电子地图直观的反映出来，提示给交通管理者，一旦发现受阻系数增加即可快速发现导致交通拥堵源头的准确位置，可以辅助交通管理部门快速采取相应措施，将拥堵源头消灭在萌芽状态或缩短拥堵源头的持续时间。

优选地，如图4所示，上述系统中还包括拥堵源头提示单元6，每隔第三预设周期，根据区域内每一坐标点成为拥堵源头的次数得到区域内拥堵发生次数，并显示在当前时刻该区域内拥堵源头的数量以及拥堵源头所在位置。

进一步地，所述拥堵源头确定单元3中，通过以下步骤判断坐标点是否为拥堵源头：

若坐标点上标注为深红色且下游紧邻的坐标点上不是深红色，则该坐标点确定为拥堵源头；

若坐标点上标注为红色且下游紧邻的坐标点上不是深红色或红色，则该坐标点确定为拥堵源头；

若坐标点上标注为黄色且下游紧邻的坐标点上不是深红色或红色或黄色，则该坐标点确定为拥堵源头。

也就是说，如果某一坐标点为深红色，但是其下游紧邻的坐标点不是深红色则该坐标点为拥堵源头。如果某一坐标点为红色，但是其下游紧邻的坐标点不是深红色也不是红色，则该坐标点为拥堵源头。如果某一坐标点为黄色，但是其下游坐标点不是深红色也不是红色也不是黄色，则该坐标点为拥堵源头。采用该判断方式可以非常简单快速地得到拥堵源头所对应的坐标点，并能够根据坐标点与地理位置坐标的对应关系确定拥堵源头所在的具体位置，为快速消除拥堵源头提供了保障。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。