[发明专利]一种基于群体智能的城市交通优化服务方法与系统

说明书

本发明公开了一种基于群体智能的城市交通优化服务方法与系统，包括：首先，基于群体智能对局部交通态势进行模拟，并根据模拟结果和局部交通优化目标选择各车辆的行驶时间和局部交通态势达到平衡的局部调度策略。其次，基于群体智能对全局交通态势进行模拟，并根据模拟结果和全局交通优化目标，选择局部交通态势与全局交通态势达到平衡的全局调度策略。然后，根据群体智能计算的结果对各个参与车辆进行最优路线推荐，以实现城市交通优化服务。最后，根据所提出的方法实现一种基于群体智能的城市交通优化服务系统，该系统包括：车载平台、态势认知系统、群体智能决策与控制系统，目的是提高城市交通优化服务决策的可执行性和有效性。

技术领域

本发明涉及一种基于群体智能的城市交通优化服务方法与系统，属于智能交通领域。

背景技术

智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。其中，城市交通状态的预测与优化是智能交通的一个重要组成部分。利用人工智能，大数据等方法对城市交通状态进行预测与优化，能够缓解城市交通拥堵，提升城市交通运行效率。

传统智能交通系统将车作为被感知的对象，通过地感线圈、监控摄像头等多种手段对道路上的车辆速度、密度、拥堵程度等进行感知，极大的方便了交通管理者和驾驶员对交通状态进行认知。同时，传统智能交通系统利用大数据技术对采集到的大规模交通数据进行挖掘分析，从中发现了一定的宏观交通规律，并将这些规律应用到了交通状态的后继演化态势的预测过程中。但是由于车辆的驾驶行为是驾驶人或乘客意志的体现，交通状态形成的本质是各个相对独立的车辆根据对交通状态的认知进行自主驾驶决策的结果，忽略个体车辆驾驶决策的结果是，传统智能交通系统对交通态势的判定并不准确，导致目前的交通优化服务仅能在宏观上进行定性的指导，难以应用到具体的车辆调度控制过程中。

随着车联网技术的发展，车辆将随时联网，并累积大量的日常驾驶行为记录，对这些记录的挖掘分析能够刻画特定车辆驾驶人或乘客的驾驶决策行为偏好，这为基于群体智能解决城市交通态势认知问题打下基础。智能交通服务可以通过仿真城市交通优化调度过程与交通环境中相关车辆的驾驶决策过程，反映城市交通优化调度策略对各个相关车辆驾驶决策过程的影响，并反之根据相关车辆独立的驾驶决策结果，仿真城市交通状态的变化态势，以判断城市交通优化调度策略的有效性，并最终根据城市交通优化调度的目标选择合适的调度策略，以达到优化城市交通的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于群体智能的城市交通优化服务方法与系统。基于群体智能的方式对城市交通的局部和全局态势进行模拟计算，根据群体智能计算得到的局部和全局交通调度策略实现对城市交通的优化方法，同时也发明了一种基于以上方法的系统框架。

第一方面，本发明提供了一种基于群体智能的城市交通优化服务方法，包括下列步骤：

(1)将城市交通路网划分成若干个局部区域，通过群体智能实现局部交通态势的模拟，并根据模拟结果和局部交通优化目标选择局部调度策略，使得各车辆在局部区域的行驶时间和局部区域的交通态势达到平衡；

(2)基于各个局部交通态势进行全局交通态势学习，通过群体智能实现全局交通态势的模拟，并根据模拟结果和全局交通优化目标选择全局调度策略，使得各局部交通态势与全局交通态势达到平衡；

(3)根据各个局部区域参与城市全局交通态势群体智能计算的结果，对各个参与车辆进行最优路线推荐，以最终实现城市交通优化服务。