[发明专利]一种基于平行仿真的城市交通运输支持系统

说明书

技术领域

本发明属于城市交通运输的决策支持技术领域，尤其涉及一种基于平行仿真的城市交通运输支持系统。

背景技术

目前城市交通运输保障系统只能获取当前交通运输状态，而无法分析预测未来交通运输情况，从而提前进行规避。当道路处于拥堵状态时，指挥员只能花费大量时间和精力检查分析拥堵原因，根据经验或临时进行车辆运输调度，导致调度不及时、准确性下降，更有甚者车辆可能无法掉头导致计划无法顺利进行。

发明内容

针对当前城市交通运输保障系统存在的问题与不足，本发明提出了一种一种基于平行仿真的城市交通运输支持系统，通过构建城市交通运输支持系统，实体机动模型、GPS定位模型、道路模型等实体仿真模型，分析当前运输情况，预测未来可能出现的运输事件。通过超实时仿真推演，实时优化调整运输保障方案，反馈仿真结果至实际系统，缩短了调度时间、提高了调度准确性，为城市交通运输保障辅助决策提供理论依据。

实现本发明目的所采用的技术方案为：

一种基于平行仿真的城市交通运输支持平台方法，包括城市交通运输保障系统和平行仿真系统；

所述城市交通运输保障系统包括交通运输感知模块、交通运输指挥决策模块与交通运输行动控制模块，其中，交通运输感知模块实时获取运输情况，包括获取运输物资在运状态信息、北斗GPS的定位信息；

交通运输指挥决策模块根据接收到的实时运输情况，综合规划运输方式、运输路线、所动用的运输力量和运输沿途的食宿、油料保障安排，跟踪掌握运输周边边境、运输执行动态，并针对运输途中的突发情况，优化调整交通运输保障方案(最初的交通运输保障方案是由指挥员根据原计划拟制，在实际运输过程中，由平行仿真系统根据持续运输情况动态构建机动、GPS定位和道路等仿真实体模型。发生突发事件时，平行仿真系统实时动态修正实体仿真模型，如运输车辆机动速度、运输车辆机动路线等，优化调整交通运输保障方案)；

交通运输行动控制模块动态跟踪、监控交通运输保障方案的状态、当前位置和执行进度情况；

城市交通运输保障系统将获取的运输情况以及预先拟制的交通运输保障方案(输送计划表、交通保障、油料保障等)发送至平行仿真系统，平行仿真系统通过分析预测，对预先拟制的交通运输保障方案的预期效果进行仿真推演和评估，选取出最优方案。

交通运输感知模块实时获取运输情况，包括利用条码、RIFD标签以及视频监控获取运输物资在运状态信息、北斗GPS的定位信息。

平行仿真系统是基于平行仿真的交通运输保障支持系统的核心，接收交通运输保障系统传送的运输情况，根据持续运输情况数据动态构建实体仿真模型，建立与时间t相关的实体仿真模型，并基于该模型预测下一时刻的状态信息。平行仿真系统根据动态的运输情况不断修正实体仿真模型，使其逼近真实环境，从而为决策提供依据。

运用平行仿真思想进行运输保障方案的优化调整过程是指采用一系列时间检查点{t₀,t₁,...t_n}将执行任务的全过程划分为各个时间段，其中t₀指的是任务开始时刻。系统在每个[t_k-1,t_k]时间内接收运输情况，以构建并完善实体仿真模型。系统在每个时间检查点t_k∈{t₀,t₁,...,t_n}分析预测交通运输情况，确定分支点或可能的未来。推理评估每个分支的可能性，即在[t_k,t_k+1]时间内进行仿真，估计t≥t_k+1时刻的运输情况及各分支的仿真效果。通过分析比较各分支的仿真结果，得出[t_k+1,t_k+2]时间段内的最佳分支。优化t_k+1时刻开始的最优分支上的交通运输保障方案，调整交通运输的仿真路径和在运物资以及载运工具的仿真状态，开始新一轮的分析预测与仿真。所述平行仿真系统执行如下步骤：

步骤1，建立实体仿真模型；实体仿真模型是仿真的基础，平行仿真系统中的实体仿真模型不仅复杂、随时间变化，并且可在仿真过程中进行持续修正。

步骤2，对运输情况进行分析预测；

步骤3，对预先拟制的交通运输保障方案进行优化调整；

步骤4，进行超实时仿真推演。