车辆路径的优化方法、设备、介质及产品

本公开涉及数据处理，具体涉及一种车辆路径的优化方法、设备、存储介质及程序产品。

背景技术：

1、全国汽车保有量规模庞大，如此大规模的保有量对全国公路交通系统是极大的负担。超特大城市如北京、上海、广州等由于大车流量在高峰时段极易出现严重的交通拥堵，对经济、环境和人民健康造成影响。

2、目前国内对交通拥堵有研究的平台公司主要有以下两家：高德智慧交通公共服务平台和百度智慧交通平台。

3、高德智慧交通公共服务平台是高德地图面向公安交管和公路管理部门开发的智慧交通平台，用于公路交通运行态势监测，开展异常情况的预警和调度处置，并可根据需要进行施工养护、交通事故和管制信息发布的综合管理系统。该平台监测范围覆盖城市道路、高速公路及普通国省县道，主要功能包括区域和道路拥堵、道路异常拥堵和危险天气预警、监测数据统计分析等。

4、百度智慧交通平台是百度地图以国内主要城市的实时拥堵监测和拥堵预测为主的智慧交通平台。它可以根据海量出行和车辆数据，计算得出城市总体或所辖行政区域实时拥堵指数和拥堵里程，作为表征城市交通拥堵程度的参数指标。

5、现有的技术方案由于交通数据流大，交通建模复杂，现有求解算力不足等原因，只能实现交通拥堵情况的预测和监控，无法提供实时缓解交通拥堵的方案。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种车辆路径的优化方法、设备、存储介质及程序产品。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种车辆路径的优化方法，包括：获取目标区域内的交通路网图；其中，交通路网图至少包括道路长度、车道数、十字路口的信息；获取实际道路上车辆的轨迹信息，将轨迹信息导入交通路网图，生成可视化的交通热力图；其中，轨迹信息至少包括车辆的实时位置、行驶的起点和终点、行驶方向、行驶时速的信息；根据交通热力图建立组合优化数学模型，得到待优化的目标函数；其中，待优化的目标函数包括成本函数和约束条件；将待优化的目标函数转化为伊辛模型形式，对伊辛模型进行求解得到目标区域内优化后的车辆路径。

3、根据本公开的实施例，获取目标区域内的交通路网图包括：根据公开的道路数据获取目标区域内的道路坐标信息；利用地图绘制软件绘制目标区域内的交通路网图。

4、根据本公开的实施例，生成可视化的交通热力图包括：获取实际道路上车辆的轨迹信息，对轨迹信息进行热力值分析，得到分析结果；将分析结果可视化地映射到交通路网图，生成可视化的交通热力图。

5、根据本公开的实施例，生成可视化的交通热力图包括：对分析结果进行阶次性分类，并对阶次性分类的结果采用不同色彩进行不同分类的标识，生成可视化的交通热力图。

6、根据本公开的实施例，根据交通热力图建立组合优化数学模型，得到待优化的目标函数包括：对交通热力图的数据进行压缩处理；其中，压缩处理包括当不同车辆的轨迹信息的重合度高于预设阈值时，将不同车辆合并为一个车辆元素；采用前置的加权最短路径算法，求得车辆至少一条分流备选路线；将车辆元素和分流备选路线映射到自旋比特上，得到成本函数。

7、根据本公开的实施例，将待优化的目标函数转化为伊辛模型形式包括：将待优化的目标函数转化为矩阵形式，矩阵形式与伊辛模型的伊辛自旋相互作用矩阵相对应；其中，待优化的目标函数为二元取值的二次多项式结构；提取出相互作用矩阵；对伊辛模型的自旋基态进行求解，根据求解的结果得到目标区域内优化后的车辆路径。

8、本公开的第二方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述车辆路径的优化方法。

9、本公开的第三方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述车辆路径的优化方法。

10、本公开的第四方面还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述车辆路径的优化方法。

技术特征：

1.一种车辆路径的优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的车辆路径的优化方法，其特征在于，所述获取目标区域内的交通路网图包括：

3.根据权利要求1所述的车辆路径的优化方法，其特征在于，所述生成可视化的交通热力图包括：

4.根据权利要求3所述的车辆路径的优化方法，其特征在于，所述生成可视化的交通热力图包括：

5.根据权利要求1所述的车辆路径的优化方法，其特征在于，所述根据所述交通热力图建立组合优化数学模型，得到待优化的目标函数包括：

6.根据权利要求1所述的车辆路径的优化方法，其特征在于，所述将所述待优化的目标函数转化为伊辛模型形式包括：

7.一种电子设备，包括：

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1～6中任意一项所述的车辆路径的优化方法。

9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1～6中任意一项所述的车辆路径的优化方法。

技术总结
本公开提供了一种车辆路径的优化方法、设备、存储介质及程序产品，该方法包括：获取目标区域内的交通路网图；其中，交通路网图至少包括道路长度、车道数、十字路口的信息；获取实际道路上车辆的轨迹信息，将轨迹信息导入交通路网图，生成可视化的交通热力图；其中，轨迹信息至少包括车辆的实时位置、行驶的起点和终点、行驶方向、行驶时速的信息；根据交通热力图建立组合优化数学模型，得到待优化的目标函数；其中，待优化的目标函数包括成本函数和约束条件；将待优化的目标函数转化为伊辛模型形式，对伊辛模型进行求解得到目标区域内优化后的车辆路径。本方法缩短了求解时间，同时提高了求解质量。

技术研发人员：李明,任晏伯,胡哲文,肖晔,祝宁华
受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11