[发明专利]一种基于路径分析的动态限行方法

说明书

本发明公开了一种基于路径分析的动态限行方法，首先，获取道路信息，构建城市交通网络；然后，基于手机数据提取交通流量信息；再利用交通流分配算法将所有交通流量分配到城市交通网络中，得到城市交通网络中各路段的分配流量；再基于路段的分配流量，获取到达瓶颈路段的车源信息，并提取车源至瓶颈路段的主要路径，获取主要路径上的有信号灯进行控制的交叉口，作为信号控制口；最后，采用遗传算法对各个信号控制口进行选择性管控，实现动态限行。本发明通过分析造成路段拥堵的主要动态车源，提取车源出发的主要路径和主要路径上的信号控制口，对提取的信号控制口进行控制，达到缓解拥堵的目的，可以实现从源头控制拥堵问题。

技术领域

本发明属于交通技术领域，具体涉及一种基于路径分析的动态限行方法。

背景技术

随着社会进步和经济发展，城市化不断加速，汽车保有量和使用率不断增加，导致城市拥堵现象的日益严重。交通拥堵现象将带来环境污染、资源消耗、增加出行时间、影响出行者出行效率等诸多问题。为了解决城市交通拥堵问题，交通需求控制、道路网络优化、路径诱导策略、车辆限行控制等多种方法相继出现，从不同方面缓解交通拥堵现象。其中，车辆限行策略从车辆控制的角度来说一般是指根据车牌号进行出行限制来控制整体的交通需求；从信号控制的角度来说一般是指根据通过控制交叉口的红绿灯对某个区域的车辆进行限行处理。车辆限行策略相比较于交通设施改善和道路结构改变成本较低，更有利于管理部门实施；相比较于路径诱导策略其管控方式更加直接有效，减少发布难度。由于限行策略具备的优势，该方法策略已经被广泛研究，并且某些措施已经应用于部分拥堵严重的城市，但是，现有的方法仍存在如下问题：

1)从车辆控制的角度进行限行策略的方法作为一种强制手段可以在短时间内迅速降低交通需求，但是不利于出行者接受，给出行者的出行带来困难。

2)目前从信号控制角度进行车辆限行策略的方法往往是对产生拥堵进行缓解，无法从源头控制拥堵问题；且传统的信号控制完成的限行策略由于缺乏高精度高密度的实时数据，难以对限行进行动态调控。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，提供了一种基于路径分析的动态限行方法，根据手机数据提取的交通需求信息，分析造成路段拥堵的主要动态车源，提取车源出发的主要路径和主要路径上的信号控制口，对提取的信号控制口进行控制，达到缓解拥堵的目的，可以实现从源头控制拥堵问题。

一种基于路径分析的动态限行方法，包括以下步骤：

步骤一、获取道路信息，构建城市交通网络；

步骤二、基于手机数据提取交通流量信息；

步骤三、利用交通流分配算法将所有交通流量分配到城市交通网络中，得到城市交通网络中各路段的分配流量；

步骤四，基于路段的分配流量，获取到达瓶颈路段【瓶颈路段为高峰期特别拥堵的路段，可以将高峰期车辆行驶速度小于30km/h的路段视为瓶颈路段】的车源信息，并提取车源至瓶颈路段的主要路径，获取主要路径上的有信号灯进行控制的交叉口，作为信号控制口；

步骤五，采用遗传算法对各个信号控制口进行选择性管控，实现动态限行。

进一步地，所述步骤二中，首先，根据用户手机数据记录到的基站位置确定并判断用户的停留点；若连续M次用户的手机数据记录到的基站位置都保持不变，则该基站所在的位置为该用户的停留点；

然后，基于不同停留点将用户出行轨迹划分成连续的OD(用户在每相邻两个停留点为一对OD)，得到基于基站位置的OD；

最后，将基站记录的用户随机匹配到基站所在的交通小区内的各个交叉口(包括有信号控制、无信号控制等所有种类的交叉口)，将基于基站位置的OD转化成基于交叉口的出行OD；每个出行OD为一个二维向量，其第1个分量为出行的起始交叉口，第2个分量为出行的终止交叉口。

进一步地，所述M设置为6。