时存在多条边均满足上述条件，则任选其一即可；
[0063] 5d2)将找到的边的顶点v加入集合U中；
[0064] 5e)用集合U和E来描述最终得到的最小支撑树。
[0065] 步骤6:对前面得到的最小支撑树中的瓶颈的重要程度进行优先级排序。
[0066] 6a)计算每个起讫点对r-s之间的最短路径v上的初始阻抗(641
[0067]
[0068] 其中，(^表示路段a上的交通阻抗，
如3表示路段a上的零流阻 抗，tQa= γ (lu+k丄参数γ为0到1间的随机数，lu、k汾别表示路段a两个端节点HPj所连接 的边的数量，Xa为路段a上的流量，1^表示路段a的通行能力，α、β为两个不同的参数，α = 0.15、β = 4，€用于表示路段a是否在最短路径ν上，若是，则€ =1 :，否则，C =0 ;
[0069] 6b)计算网络有效性E0:
[0070]
[0071] 其中，N为网络中总的节点个数，du为从节点i到节点j的最短路径的边数目；
[0072] 6c)去除起讫点对r-s上的某路段a后，返回步骤(3)，重新进行平衡配流，并计算去 除路段a后此起讫点对之间的阻抗<，得到路段a去除前后起讫点对r-s上费用的差值 Δ< =< - <，若去除路段a后起讫点对不再连通，则设阻抗C为无穷大；
[0073] 6d)去除起讫点对r-s上的某路段a后，重新计算网络有效性Ea，得到路段a去除前 后网络有效性的差值Δ Ea = Ε^Ε*3;
[0074] 6e)通过算式
.得到路网中每个路段的 重要程度的定量描述，其中，〇"表示路径的起点r和讫点s之间实际存在的交通需求，Im% 路网中每个路段重要程度；
[0075] 6f)对路网中每个路段的重要程度进行排序，得到交通瓶颈的缓解优先级，最终指 导交通疏导措施的实施。
[0076] 以上描述仅是本发明的一个具体实例，不构成对本发明的任何限制，显然对于本 领域的专业人员来说，在了解了本
【发明内容】
和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的 情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍 在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.城市交通网络中的交通瓶颈识别方法，包括如下步骤： (1) 对于一个已知的实际城市交通网络，利用原始法将该网络抽象为一个无向有权图， 用G =( V，K，t)表示。其中，V为顶点集合，对应于实际交通网络中的交叉路口； K为边集合，对 应于实际交通网络中的路段;t为边的权值，对应于车辆驶过相应路段所花费的时间； (2) 利用重力模型预测起讫点对r-s上的交通需求量：知=七式f :，其中，kr、ks*别表示 hs. 路径的起点r和讫点s所连接的边的数量，lrs表示从起点r到讫点s的最短路径的边的数目， 所有起讫点对r_s上的交通需求量qrs构成Ο-D矩阵； (3) 对无向有权图G进行交通流量分配，将预测得到的所有起讫点对上的交通需求量按 照平衡配流的原则分配给网络中的各个路段，得到各路段上的交通流量·其中a表示路 段，η表示迭代次数； (4) 为网络中每个路段分配权值，即路段a的权值为其对应的零流阻抗tQa，tQa= γ (kd kj)； (5) 寻找零流阻抗tQa最小支撑树Me: 5a)输入无向有权图6=以，1(，〇，其中七=^; 5b)令U为最小支撑树顶点集合，Ε为边集合； 5c)初始化:令U= {Vo}，其中Vo为集合V中任意一个节点，E为空集； 5d)重复以下操作，直到U = V: 5dl)在边集合E中选取权值最小的边〈u，V〉，其中u = U，V = V-U，将其加入支撑树中，若 同时存在多条边均满足上述条件，则任选其一即可； 5d2)将找到的边的顶点v加入集合U中； 5e)用最小支撑树顶点集合U和边集合E来描述最终得到的最小支撑树； (6) 对最小支撑树中的瓶颈路段的重要程度进行排序： 6a)计算每个起讫点对r-s之间的最短路径v上的初始阻抗其中，(^表示路段a上的交通阻抗：〖(^表示路段a上的零流阻抗， to^Wki+k丄参数γ为0到1间的随机数，knh分别表示路段a两个端节点i和j所连接的 边的数量，xa为路段a上的流量，1^表示路段a的通行能力，α、β为两个不同的参数，α = 〇.15、β =4，€用于表示路段a是否在最短路径ν上，若是，则巧=1，否则，以=0r 6b)计算网络有效性E* 3:其中，N为网络中总的节点个数，cU沩从节点i到节点j的最短路径的边数目； 6c)去除起讫点对r-s上的某路段a后，返回步骤(3)，重新进行平衡配流，并计算去除路 段a后此起讫点对之间的阻抗e。得到路段a去除前后起讫点对r-s上费用的差值 Δ< 若去除路段a后起讫点对不再连通，则设阻抗 < 为无穷大； 6d)去除起讫点对r-s上的某路段a后，重新计算网络有效性Ea，得到路段a去除前后网络 有效性的差值AEa = Ea_E(); 6e)通过算式_得到路网中每个路段的重要 程度的定量描述，其中，〇"表示路径的起点r和讫点s之间实际存在的交通需求，Ima为路网 中每个路段重要程度； 6f)对路网中每个路段的重要程度进行排序，得到交通瓶颈的缓解优先级，最终指导交 通疏导措施的实施。2. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2)中的Ο-D矩阵戈，其中(^表 示节点r到s之间的交通流量，r=l，…，N，s = l，…，N，N表示网络中总的节点个数，"0"来源 于英文Origin，指出发地点，"D"来源于英文Destination，指目的地点。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(3)的具体步骤如下： 3a)初始化，令to^Wlu+k丄其中，tQa为路段a上的零流阻抗，参数γ为0到1间的随机 数，knh分别表示路段a两个端节点i和j所连接的边的数量；用"全有全无"法将0-D矩阵加 载到网络上，得到路段a上的流量;置迭代次数n = l; 3b)计算所有路段a上的阻抗其中，仏表示路段a的通行能力， %=?^+Μ_;α、β为两个不同的参数，α = 〇. 15、β = 4; 3c)根据阻抗pj，用"全有全无"法将〇-D矩阵加载到网络上，得到各个路段上的流量 [<l· 3d)设定迭代精度ε = 10-3，判断流量分配结果是否收敛:若满足maxflx：： -_<广|} ，则 收敛，停止迭代K即为最终解;若不满足上式，则令n = n+l，返回步骤3b)。
【专利摘要】本发明公开了一种复杂交通环境中交通瓶颈的识别方法，主要解决现有技术不能满足当前交通需求而导致的交通严重拥堵的问题。其实现步骤为：(1)将实际交通网络抽象的复杂网络用一个无向有权图表示；(2)使用容限配流法对抽象后的网络拓扑图进行用户平衡配流；(3)为网络中各个路段分配权值，权值为每个路段上的零流阻抗；(4)根据分配权值后的网络，寻找零流阻抗最小支撑树；(5)对步骤(4)中得到的最小支撑树中的瓶颈的重要程度进行优先级排序。本发明能为交通管理部门提供瓶颈的重要程度定量描述，使其能准确地把握交通瓶颈的分布特征，合理地规划交通网络拓扑，将路网各个路段的交通需求与通行能力匹配，可用于一体化交通疏导系统。
【IPC分类】G08G1/01
【公开号】CN105608896
【申请号】CN201610143775
【发明人】李长乐, 马姣, 付宇钏
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月14日