[发明专利]一种智能卡口优化布置方法及装置

权利要求书

1.一种智能卡口优化布置方法，用于对物联网中节点智能卡口进行优化，其特征在于，所述智能卡口优化布置方法，包括：

使用无向图构建城市道路网，无向图的节点为道路交叉口，边为两个交叉口之间的道路，并构造无向图的相邻矩阵；

获取所有节点的车流、人流信息；

以最小化成本的同时最大化检测流量为智能卡口的建设目标来构建智能卡口布置优化模型对应的目标函数，根据节点连通性要求、单个节点的卡口检测流量要求构建智能卡口布置优化模型的约束；

对构建的优化模型进行求解，输出优化模型的最优解，根据最优解进行智能卡口布置。

2.如权利要求1所述的智能卡口优化布置方法，其特征在于，所述获取所有节点的车流、人流信息，包括：

将已知车流、人流信息的节点称为已知节点，将未知车流、人流信息的节点称为未知节点；

已知节点的车流、人流信息通过布置在该节点的智能卡口获取；

未知节点的车流、人流信息通过机器学习方法预测得到。

3.如权利要求1所述的智能卡口优化布置方法，其特征在于，所述智能卡口布置优化模型对应的目标函数如下：

其中，为权重系数，h_i、l_i表示无向图中单个节点i是否安装检测车流、人流的卡口，C_v(w_i)表示车辆智能卡口的成本，C_h(z_i)表示行人智能卡口的成本，i为节点序号，节点总数为m，f_v(w_i)为第i个节点的卡口可检测车流量与卡口数量w_i的函数，f_h(z_i)为第i个节点的卡口可检测人流量与卡口数量z_i的函数。

4.如权利要求3所述的智能卡口优化布置方法，其特征在于，所述智能卡口布置优化模型的约束，包括：

其中，i、j为节点序号，D_ij为无向图的相邻矩阵D中第i行第j列的元素，h_j、l_j表示无向图中单个节点j是否安装检测车流、人流的卡口，分别为第i个节点实际的车流量、人流量，为单个节点i的卡口数量上限，N为正整数，n为整个道路网中的道路总数，Q_j为第j条道路含有的交叉口总数，π表示单个节点的度。

5.一种智能卡口优化布置装置，用于对物联网中节点智能卡口进行优化，其特征在于，所述智能卡口优化布置装置，包括：

无向图构建模块，用于使用无向图构建城市道路网，无向图的节点为道路交叉口，边为两个交叉口之间的道路，并构造无向图的相邻矩阵；

流量信息获取模块，用于获取所有节点的车流、人流信息；

优化模型构建模块，用于以最小化成本的同时最大化检测流量为智能卡口的建设目标来构建智能卡口布置优化模型对应的目标函数，根据节点连通性要求、单个节点的卡口检测流量要求构建智能卡口布置优化模型的约束；

优化模型求解模块，用于对构建的优化模型进行求解，输出优化模型的最优解，根据最优解进行智能卡口布置。

6.如权利要求5所述的智能卡口优化布置装置，其特征在于，所述流量信息获取模块获取所有节点的车流、人流信息时，执行如下操作：

将已知车流、人流信息的节点称为已知节点，将未知车流、人流信息的节点称为未知节点；

已知节点的车流、人流信息通过布置在该节点的智能卡口获取；

未知节点的车流、人流信息通过机器学习方法预测得到。