[发明专利]移动瓶颈影响下路段行程时间预测系统及实现方法

权利要求书

1.一种移动瓶颈影响下路段行程时间预测系统，其特征在于:包括信息采集模块、处理模块、发布模块以及传输模块；

所述信息采集模块包括信息采集单元与第一存储单元，用于采集和储存信息；所述第一存储单元耦接信息采集单元；信息采集单元采集信息包括道路交通流量信息，每辆车的车型分类信息、车辆行驶速度信息及车辆通过检测器所对应的时刻；

所述处理模块包括状态分布预测单元、移动瓶颈状态库单元、延误函数库单元、行程时间预测单元；所述的状态分布预测单元，接受信息采集单元信息，根据车型分类信息和车辆速度信息，确定移动瓶颈车辆及其速度；根据移动瓶颈车辆通过检测器的时刻，得到其初始分布；基于移动瓶颈车辆速度及初始分布，运用马尔科夫链，得到任意时刻移动瓶颈车辆的空间状态分布；建立移动瓶颈状态库和其对应的延误函数库，给出每一状态所对应的延误函数；通过查询移动瓶颈状态库和延误函数库，得到通过此移动瓶颈的延误时间d_i，由此得到到达下一移动瓶颈的时刻及此时移动瓶颈的状态及延误，以此类推，则可得到路段的整体延误D和行程时间T；

所述发布模块，包括信息发布终端与第二存储单元，所述信息发布终端耦接第二存储单元，将上述步骤得到的路段行程时间T储存于第二存储单元，通过信息发布终端发布；

所述传输模块用于采集模块、处理模块以及发布模块之间数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种移动瓶颈影响下路段行程时间预测系统的实现方法，其特征在于具体步骤如下：

A)、采集模块的信息采集单元通过检测器测得车辆车型、车速、流量数据及车辆通过检测器所对应的时刻，并储存于第一存储模块；

B)、处理模块的状态分布预测单元，首先对检测器所得数据进行预处理，剔除错误数据，并将货车速度及通过检测器时刻单独列出，作为移动瓶颈分布预测的初始状态；

C)、处理模块的基于马尔科夫链的移动瓶颈分布预测算法，得到移动瓶颈状态转移概率分布矩阵，从而得到任意时刻移动瓶颈的状态分布；

D)、建立移动瓶颈状态库和延误函数库，将移动瓶颈分为瓶颈点，瓶颈段和阻塞瓶颈，并建立其对应的延误函数:

瓶颈点的延误函数：D=0Q<C1Q-C1QC1Q≥C1---(10)]]>

瓶颈段的延误函数：D=0Q<C2Q-C2QC2Q≥C2---(11)]]>

阻塞瓶颈的延误函数：D=lt(vc-vh)vh(vh-vs)---(12)]]>

其中:

Q为移动瓶颈上游到达流量，辆/小时；C₁为点瓶颈下影响下路段剩余通行能力，辆/小时；C₂为段瓶颈下路段剩余通行能力；l_t为货车相互超车所需距离；v_h为阻塞瓶颈发生时较快货车速度；v_c为客车速度；v_s：为阻塞瓶颈发生时较慢货车速度；

E)、记客车交通流在t_i时刻到达第i个移动瓶颈，易知，客车交通流到达第一个移动瓶颈的时刻t₁为其中，l₁为小客车交通流与第一个移动瓶颈的距离；v₁为第一个移动瓶颈的速度；v_c为客车的速度；则客车交通流到达第i个移动瓶颈的时刻t_i则可由公式递推得到其中，l_i为小客车交通流与第i个移动瓶颈的距离；v_i为第i个移动瓶颈的速度；通过查询移动瓶颈状态库和延误函数库，可得到通过此移动瓶颈的延误d_i，则路段的总延误为D=Σi=1ndi]]>

F)通过路段总延误得到路段预测行程时间并储存于第二存储模块；其中L为预测路段长度；

G)通过发布模块，将得到行程时间,公布于信息发布终端。