[发明专利]一种基于车联网的道路交通网络应急疏散路径生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通系统、移动无线通信技术和交通组织与管理技术领域，具体来说，是一种基于车联网的道路交通网络应急疏散路径生成方法。

背景技术

近几年来，我国大中城市现代化建设的步伐不断加快，逐渐增加的城市居民人口密度给城市道路交通路网带来极大负担。城市居民的出行效率依赖于道路交通网络，当非常规事件突发，交通应急疏散的路径很大程度上决定了城市的应急疏散诱导、应急保障响应工作的成效。在交通流的应急疏散策略中，疏散路径的生成是开展应急疏散等一系列响应措施的前提和关键。因为，具备科学性、可靠性和实时性的道路交通网络应急疏散路径对提高交通流在应急疏散过程中的安全和效率、减少应急救援时间和降低灾害造成的生命财产损失有着极为重要的作用，所以，如何科学地规划、生成道路交通网络应急疏散路径成为现代城市公共突发事件应急管理、交通安全诱导的核心问题之一。

由于城市路段上的道路交通流量具有时变性，不同时间段的路段交通流量动态变化，这使疏散区域的交通需求量也会随着时间的变化而变化。这些动态的交通流特性给道路交通网络的应急疏散路径的规划带来较大的困难，传统的、基于静态路径规划方法的应急疏散路径生成策略由于不能处理动态交通流特性，从而无法满足城市道路网络中交通应急疏散的实时性要求。当前，已有的交通应急疏散路径生成策略多从最小化交通流旅行时间、最小化疏散清空时间或者最小化交通流旅行路径等单一的决策目标建立数学优化模型。事实上，由于在交通应急疏散决策响应中，既需要尽可能地降低疏散的旅行时间和缩减疏散的旅行路程，又要保证在每一条疏散路径上的交通流在疏散过程中不发生拥堵以保证交通流疏散的畅通性，所以，传统的、基于单一优化目标的交通应急疏散路径生成策略不利于保障交通流在应急疏散过程中的安全性、高效性和可靠性。此外，多数交通应急疏散路径生成策略所依靠的交通应急疏散模型需要以假设路网交通流量的输入率服从某种已知的概率分布，如泊松分布、爱尔朗分布等，作为模型运行的基本前提条件，这种假设性的基本前提条件并不能较好地与实际交通流场景相吻合，所以，这类数学模型及其生成的交通应急疏散路径潜在应用失效问题。

随着移动无线通信技术、网络硬件设施的快速发展，车辆与车辆之间、车辆与路侧之间可以通过广泛覆盖的无线网络进行信息传递、数据共享等。车载终端已被视为一种重要的移动通信终端，部署在车载终端的通信设备在日常生活中逐步得到广泛应用，使车辆具备网络接入、网络信息获取、车载信息及其车载环境信息采集与共享的能力。因此，以具备移动通信能力的车载终端、路侧通信设施以及通信网络后台服务设施为核心的车联网，成为智能交通系统的重要组成部分，其可为交通应急疏散响应措施的制定、开展等一系列工作，尤其是交通应急疏散路径的生成提供可靠、实时的交通信息，保障应急疏散路径生成的实时性。

发明内容

针对上述问题，本发明面向交通应急事件发生后的安全响应决策，为了支持道路交通网络中车辆的应急疏散，提出一种基于车联网的道路交通网络应急疏散路径生成方法。

本发明一种基于车联网的道路交通网络应急疏散路径生成方法，包括以下步骤：

步骤一：每间隔时间T1将车辆车牌号、车辆地理位置信息、车辆瞬时车速与广播时间作为车载终端数据包，广播给实时监测车辆所在路段的路侧设备；同时，通过实时监听车辆所在路段的路侧设备广播的路侧数据包；若车辆接收到从车辆所在路段的路侧设备广播来的路侧数据包，则进入步骤二；否则进入步骤三。

步骤二：将车辆接收到的路侧数据包转发给车载电子地图显示模块；车载电子地图显示模块根据路侧数据包中的应急疏散路径数据，将该疏散路径显示在车载电子地图上，或者更新电子地图上已经显示的本车辆疏散路径，然后，返回步骤一继续执行。

步骤三：路侧设备实时监听路侧设备所监测路段上全部车辆广播的车载终端数据包；若接收到车载终端数据包，则进入步骤四；否则继续监听。

步骤四：根据接收到的车载终端数据包中车辆地理位置信息，查看车辆是否位于路侧设备监测的路段范围；若车辆未处于路侧设备监测的路段范围，则不对车辆的车载终端数据包进行处理；若车辆处于路侧设备监测的路段范围，则在车辆所在路段对应的车辆记录表中查看是否已经存在该车辆车牌号对应的记录；若不存在，则将车辆的车牌号、广播时间、车辆的地理位置信息(包括车辆的经度和纬度)、车辆的瞬时车速作为一条新的记录添加到车辆记录表中；若已存在，则通过车辆的车载终端数据包中广播时间、车辆的地理位置信息、车辆的瞬时车速更新车辆记录表中相应的“广播时间”、“车辆经度”、“车辆纬度”和“车速”字段所记录的内容。