[发明专利]一种基于数据驱动的路网运行指数预测方法

说明书

本发明公开一种基于数据驱动的路网运行指数预测方法，包括：确定预测对象所属事件类型；确定需要预测的路网范围和时间范围，并根据事件类型将时间范围按照特征日分类；采集该预测的路网范围内的历史数据，提取相同事件类型的历史交通数据，并计算每个特征日的路网运行指数；对路网运行指数进行修正，确定修正系数和预测运行指数。本发明提供的预测方法能够为节假日和重大活动期间的路网流量指数和拥堵指数进行预测，为交通管理部门进行交通保障提供决策依据，同时能够为出行者合理安排出行提供参考，为提高路网运行效率、缓解拥堵提供技术支持。

技术领域

本发明涉及路网预测技术领域。更具体地，涉及一种基于数据驱动的路 网运行指数预测方法。

背景技术

道路网络是重要的交通运载通道，直接影响了沿线产业结构和人们的生 活水平，刺激经济的快速增长，对现代社会的发展有着非常重要的意义。随 着国民经济的快速发展，节假日期间外出旅游的需求越来越旺盛，对路网的 服务需求也在不断增加，特别是国家在清明节、五一劳动节、十一国庆节、 春节等法定假期内，对七座及以下小型客车免费通行，刺激消费的同时也导 致了路网的拥堵，高速公路拥堵时间急剧增加，降低了出行舒适度，同时增 加了出行成本和交通安全隐患。交通管理部门为了合理制定有效地控制与管理措施，需要全面掌握路网的交通运行态势。出行者为了避免假期被堵在路 上，需要提前了解假期交通拥堵情况，合理安排出行，错峰出行，或选择绕 行路径，避开拥堵路段。

发明内容

有鉴于此，本发明采用下述技术方案：

本发明一个方面提供一种基于数据驱动的路网运行指数预测方法，包括：

确定预测对象所属事件类型；

确定需要预测的路网范围和时间范围，并根据事件类型将时间范围按照 特征日分类；

采集该预测的路网范围内的历史数据，提取相同事件类型的历史交通数 据，并计算每个特征日的路网运行指数；

对路网运行指数进行修正，确定修正系数和预测运行指数。

优选地，所述路网运行指数包括：

流量指数和拥堵指数。

优选地，所述流量指数的计算公式为：

其中，q_a,w,t表示路网范围A在特征日w时间段t内的流量，γ_a,w,t表示路网 范围a在特征日w时间段t内的流量指数，W₀表示参与计算的正常工作日集合， m₀表示参与计算的正常工作日天数，表示特征日为正常工作日。

优选地，所述拥堵指数的计算公式为：

其中，l_i表示路段i的长度，β_i,w,t表示路段i在特征日w分析时间段t内的累 计拥堵时长，I_a,w,t表示在分析时段t内分析范围a的拥堵指数。

优选地，所述确定修正系数和预测运行指数的方法为：

根据历史数据中与预测时段相似的交通管制措施和天气条件下，路网运 行状态受影响程度，确定流量指数修正系数θ_a,w,t和拥堵指数修正系数ρ_a,w,t， 其中，a∈A,w∈W,t∈T；

计算修正后的流量指数和拥堵指数，计算值为预测运行指数；

其中，修正后的流量指数和拥堵指数计算公式如下：

其中，和表示修正后的流量指数和拥堵指数。