一种宏观—微观结合的环路交通可靠性仿真方法与系统的制作方法_2

文档序号:8224343阅读:来源:国知局
;根据所述节点和线路信息以及连接类型、网络基础配流结果确定所述节点系数矩阵。
[0020]8.根据权利要求6所述的评估道路网络节点可靠性的系统,其特征在于,所述节点和线路系数生成模块根据微观层仿真得到的交通可靠性参数信息更新结合修正所述邻接矩阵;根据所述节点和线路信息以及连接类型、网络基础配流更新确定所述节点系数矩阵。
[0021]9.根据权利要求6所述的评估道路网节点可靠性的系统,其特征在于,所述可靠性计算模块确定宏观模式下的各节点可靠性系数,并根据上一级道路网和本级道路网的连接以及本级道路网各节点的连接确定本级道路网层各节点的可靠性参数。
[0022]10.根据权利要求6至9之一所述的评估道路网节点可靠性的系统,其特征在于,所述可靠性计算模块还包括根据各节点的重要性对其可靠性参数进行映射计算得到各条路径的可靠性指数。
[0023]11.根据权利要求6至9之一所述的评估道路网节点可靠性的系统,说明该系统总的预期的基本功能,包括:(I)能够对各种交通流状态(畅通、拥挤、阻塞)下可靠性变化情况进行模拟,能够对交通事件对可靠性的影响(如事故、施工、需求激增)进行模拟估计;
(2)能够对常见控制策略(如匝道控制、路径诱导)对可靠性的影响效果进行模拟;(3)能够输出宏观交通变量(流量、平均速度、出行时间等)的仿真结果,输出形式有图形和文本等;(4)能够进行交通网络运行效率的评价指标计算,例如总行程时间可靠性等级、网络抗毁可靠度等级等,并可便捷地计算得出路段、区域的可靠度,可以实现在给定的精度范围内评价目标路径的可靠度。
【附图说明】
[0024]图1宏观一微观结合的环路可靠性仿真流程与总体系统架构(含各模块接口)示意图
[0025]图2宏观一微观结合的环路可靠性仿真方法数据流图
[0026]图3宏-微观结合的环路可靠性仿真方法算法与层级结构图
[0027]图4宏-微观结合的各模块构成及系统-仿真数据融合方法具体实现流程图
[0028]图5系统关键技术路线与数据处理方法流程、系统变量及目标输出
【具体实施方式】
[0029]I系统架构:系统主要包括微观车辆行驶仿真模块、数据信息校核与预测模块、路网仿真评价模块。
[0030]2各模块构成及其相互间关系:微观车辆仿真通过微观交通仿真软件实现,获取假设状况下未来一段时间进程中的车流量、速度信息;数据信息校核与预测模块则内嵌数据库储存了历史数据以及实时的车流信息;路网仿真模块通过获取微观车辆行驶模块与ITS信息校核模块的历史数据共同得出的数据,对未来一段时间进程中的区域交通状况(包括路网拥挤度等)做出预测,并且根据信息校核模块的实时数据调整实现预测反馈,经过动态调整得出较高准确度的道路拥挤状况预测,衡量整个网络的可靠度,再通过路径映射模块,从而得出目标评估的环路路径可靠度。实施方式如下述。
[0031]3算法与评估流程:接收评估指令后相应数据信息校核与预测模块的内嵌数据库进行数据读取和首次数据融合,历史数据以及实时的车流信息进行建模;执行微观车辆仿真,获取假设状况下未来一段时间进程中的车流量、速度信息;路网仿真,获取微观车辆行驶模块与ITS信息校核模块的历史数据共同得出的数据,进行二次数据融合;动态调整,根据信息校核模块的实时数据调整实现预测反馈,衡量得出整个网络的可靠度,再通过路径映射模块,从而得出目标评估的环路路径可靠度。具体流程和算法的实施方式如附图3到图5所示。
【主权项】
1.一种宏观一一微观结合的环路可靠性仿真方法。该方法包括其特征在于,包括如下步骤:接受可靠性评估指令,根据该可靠性评估指令从历史数据库调用历史数据,获得路网结构信息和相关节点、路段具体交通流信息;根据各所述连接路段的可靠性系数和所述节点的可靠性系数确定各个关键瓶颈点的可靠性参数;微观仿真并获-取结果,更新相应节点与关键路径的可靠性系数;根据所述连接路段的可靠性系数和所述关键瓶颈点的可靠性系数,综合网络层级判别确定各条路径的可靠性参数。
2.根据权利要求1所述仿真系统基础上对交通环路网络节点可靠性进行评估的方法评估道路网节点可靠性,其特征在于,包括如下步骤:根据所述元件信息生成各节点的可靠性系数,包括步骤:根据所述道路网结构信息生成表征连接线路可靠性的邻接矩阵,通过关键节点和路段的微观仿真,生成表征所述节点、路段信息的网络可靠性的节点系数矩阵和路段权重矩阵。
3.根据权利要求2所述的评估道路网节点可靠性的方法,其特征在于,根据路网结构信息以及线路长度、地理信息确定所述邻接矩阵;根据所述线路和交叉口的类型、级别确定所述节点系数矩阵。根据权利I所述的评估道路网可靠性的方法,其特征在于,所述确定各个节点的可靠性参数包括步骤:确定最高级道路网各节点的可靠性参数;根据上一级道路网和本级道路网的连接以及本级道路网节点的连接确定本级道路网各节点的可靠性参数。
4.根据权利要求1到3之一所述的评估道路网可靠性的方法,其特征在于,在所述根据各所述连接线路的可靠性系数和各所述节点的可靠性系数确定各个节点的可靠性参数后还包括步骤:根据各节点的重要性对其可靠性参数进行映射计算得到各路径的可靠性指数。
5.一种评估道环路路网可靠性的系统。其特征在于,包括: (1)数据存储模块,用于接收可靠性评估指令,根据该可靠性评估指令获得道路网拓扑结构信息和相关的节点与路段信息; (2)节点域路段系数生成模块,用于根据所述道路网结构信息生成各连接线路的可靠性系数; (3)可靠性计算模块,用于根据各所连接线路的可靠性系数和各所述节点的可靠性系数确定各个网络区域的可靠性。
6.根据权利要求5所述的评估道路网络节点可靠性的系统,其特征在于,所述节点和线路生成模块根据道路网结构信息生成表征连接线路可靠性的连接矩阵,根据所述节点和线路信息生成表征节点可靠性的节点系数矩阵。
7.根据权利要求6所述的评估道路网络节点可靠性的系统,其特征在于,所述节点和线路系数生成模块根据道路网结构信息所生成模块根据网络拓扑特征值和交通流信息、地理信息确定所述邻接矩阵;根据所述节点和线路信息以及连接类型、网络基础配流结果确定所述节点系数矩阵。
8.根据权利要求6所述的评估道路网络节点可靠性的系统,其特征在于,所述节点和线路系数生成模块根据微观层仿真得到的交通可靠性参数信息更新结合修正所述邻接矩阵;根据所述节点和线路信息以及连接类型、网络基础配流更新确定所述节点系数矩阵。
9.根据权利要求6所述的评估道路网节点可靠性的系统,其特征在于,所述可靠性计算模块确定宏观模式下的各节点可靠性系数,并根据上一级道路网和本级道路网的连接以及本级道路网各节点的连接确定本级道路网层各节点的可靠性参数。
10.根据权利要求6至9之一所述的评估道路网节点可靠性的系统,其特征在于,所述可靠性计算模块还包括根据各节点的重要性对其可靠性参数进行映射计算得到各条路径的可靠性指数;其预期的总体基本功能包括:(I)能够对各种交通流状态(畅通、拥挤、阻塞)进行模拟,能够对交通事件的影响(如事故、施工、需求激增)进行模拟;(2)能够对常见控制策略(如匝道控制、路径诱导)的效果进行模拟;(3)能够输出宏观交通变量(流量、平均速度等)的仿真结果,输出形式有图形和文本等;(4)能够进行交通网络运行效率的评价指标计算,例如总行程时间、总排队时间等,并可便捷地计算得出路段、区域的可靠度。
【专利摘要】本发明提供一种评估交通网络中环路的可靠性的方法和系统,其方法包括步骤:以综合交互和数据挖掘对宏观路网层和微观环路路段的可靠性评估,借助瓶颈路段识别和网络关键节点识别技术为辅助,综合ITS技术与微观模拟方法,在处理历史数据并结合短时预测的基础上,实现环路以及相关区域路网和路径可靠性的仿真与评价。
【IPC分类】G08G1-01
【公开号】CN104537835
【申请号】CN201410827008
【发明人】鲁光泉, 王云鹏, 王馨, 田大新, 余贵珍, 于海洋
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月30日
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