[发明专利]动态预测城市道路智能交通管理方法

说明书

本发明涉及智能交通技术领域，且公开了一种动态预测城市道路智能交通管理方法，所述使用历史数据分析的方法测定城市组团及道路的拥堵指数。在本发明中使用隐马尔可夫链的时间序列分析方法预测城市组团及道路拥堵指数，并采用智能合约和共识算法的查询、订购及发布的方法，通过：“订购数量”到“拥堵指数”到“行驶速度”到“行驶时间”的函数映射关系，建立车辆行驶的时间序列，由此推导出最佳行车线路，这种算法优先考量城市组团的最佳交通量，并由此取得基于城市组团的预期最佳行车路段线路及基于路段的预期最佳行车路段线路，在优先确保整体最优的情况下，实现局部最优化。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体为一种动态预测城市道路智能交通管理方法。

背景技术

在一给定的无向图G＝(V，E)中，(u，v)代表连接顶点u与顶点v的边，而w(u，v)代表此边的权重，若存在T为E的子集且为无循环图，使得的w(T)最小，则此T为G的最小生成树。

区块链技术，一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。其中，联盟链技术，强调同业或跨行业间的机构或组织间的价值与协同的强关联性以及联盟内部的弱中心化。以降低成本、提升效率为主要目标。以强身份许可、安全隐私、高性能、海量数据等为主要技术特点。联盟链的共识节点均是可验证身份的，并拥有高度治理结构的协议或商业规则。如果出现异常状况，可以启用监管机制和治理措施做出跟踪惩罚或进一步的治理措施，以减少损失。

智能合约，旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易。这些交易可追踪且不可逆转。

共识机制，是通过特殊节点的投票，在很短的时间内完成对交易的验证和确认；对一笔交易，如果利益不相干的若干个节点能够达成共识，我们就可以认为全网对此也能够达成共识。

时间序列模型，是根据系统观测得到的时间序列数据，通过曲线拟合和参数估计来建立数学模型。

时间序列分析方法，将车辆流量、行驶速度等同一变数的一组观察值，按时间顺序加以排列，构成统计的时间序列，然后运用一定的数字方法使其向外延伸，预测交通状况的变化趋势，确定预测值。时间序列分析法的主要特点，是以时间的推移研究来预测交通状况的变化趋势，不受其他外在因素的影响。不过，在遇到外界发生较大变化，如突发事情发生时，根据过去已发生的数据进行预测，往往会有较大的偏差。

隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)是统计模型，它用来描述一个含有隐含未知参数的马尔可夫过程。其难点是从可观察的参数中确定该过程的隐含参数。然后利用这些参数来作进一步的分析，例如通过对车辆通过数量的统计，通过评估进而选出最有可能产生的车辆行驶速度。

智能交通系统是将先进的、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。利用无线通讯模块传输交通灯控制信号，能够实现一点对一点，一点对多点的数据通信”电子眼”，它可以把交通状况如实的记录下来，并反映到交通管理控制中心。电子警察系统是集现代计算机控制技术、计算机通信技术、视频技术、电磁感应技术、数码相机设备、视频记录等技术运用到道路交通管理的一项新型技术。先进的交通管理系统(ATMS)是一种利用先进的交通信息采集、数据通信、电子控制和计算机处理等当代高新技术以及现代交通工程理论，根据系统工程原理进行集成，实现对地区道路网络交通流进行实时监控。主动控制、协调管理与操作合交通管理系统。