[发明专利]宏观交通仿真与短时交通预测相融合的交通状态推演方法

说明书

本发明公开了一种宏观交通仿真与短时交通预测相融合的交通状态推演方法，包含了提取典型路段的交通流量、确定全日任意时段小时级OD矩阵、确定宏观交通仿真的分钟级结果、确定短时交通预测的分钟级结果、确定宏观交通仿真与短时交通预测的一体化推演五个步骤。该方法充分结合了宏观交通仿真和短时交通预测在不同场景下的优势，将宏观交通仿真的结果拆分，并与短时交通预测相融合，有助于多场景下交通状态实时推演的有益实现。本发明有效结合了宏观和微观两种交通推演方法的优势，并在时间和空间两个维度进行了融合，可操作性性强、使用场景丰富，有效拓展了交通状态预测的实现方法、提升了交通状态实时推演技术的实用性。

技术领域

本发明涉及交通技术领域，特别是一种宏观交通仿真与短时交通预测相融合的交通状态推演方法。

背景技术

当前，我国城市基础交通设施建设，已经取得了可喜的成绩。然而，我国城市交通系统距离一流技术、一流管理、一流服务的差距仍然很大。我国城市交通系统基础数据碎片化、交通供需不平衡、多模式网络融合分析能力弱、分析结果精度差，交通虚拟仿真平台架构乱、计算效率低，难以支撑城市多模式交通体系融合发展的决策支持。这些核心管理技术和服务水平的落后，严重制约了我国城市交通系统的快速发展。

经发明人调查研究，近年来，交通大数据、互联网以及人工智能的迅速崛起，为城市交通技术水平和管理水平的提升带来了新的生机，也为城市建设注入了新的活力。交通大数据建设愈加完善，交通行业信息传输愈加便捷，智能交通体系愈加完整。运用大数据、互联网、人工智能等新一轮科学技术手段，以提升城市交通管理水平与服务质量的城市交通大脑、公交都市计划、文明畅通工程提升计划、智慧城市建设等高科技工程成为了城市发展的标配。上述高科技工程的技术核心是对城市交通状态的准确把握和分析。具体来说，就是依托现有的交通大数据，对城市交通状态进行预测和分析，及时发现城市交通已经存在或者潜在的问题，并分析问题源头所在，从而能更好地为城市交通管理决策提供支持。

纵观国内外现有研究成果，在以下方面还存在不足：微观短时交通预测能够快速准确的预测单点交通流信息，但无法对交通环境变化做出响应；宏观交通虚拟仿真能够依托全路网交通信息，考虑环境改造的影响进行预测，但预测精度不高；现有研究对微观短时交通预测和宏观交通虚拟仿真的研究仅从时间或空间的单一层面展开，缺少由动态数据驱动的城市交通宏观交通仿真与短时交通预测相融合的交通状态推演方法的相关研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种宏观交通仿真与短时交通预测相融合的交通状态推演方法，本发明提升了对未来交通状态的研判精度，弥补了单一使用宏观交通仿真和短时交通预测在不同场景下的缺陷，丰富了交通状态实时推演的应用场景，增加了其实用性。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种宏观交通仿真与短时交通预测相融合的交通状态推演方法，包括以下步骤：

步骤1、提取典型路段的交通流量，典型路段指仿真区域内的能够被稳定且持续检测到交通流量数据的路段，具体如下：

选择N个典型路段，N≥10，获取这N个典型路段中第n个路段l_n在第j个时间区间Δt_j′内的交通流量其中Δt_j′＝[t_j1′,t_j2′]，t_j1′和t_j2′分别表示Δt_j′的开始时刻和结束时刻；最后，根据Δt_j′的流量数据，统计l_n在时间切片Δt_k的交通流量其中Δt_j+v′为Δt_k包含的第v个基础时段，v＝1，2，3,…,m，m为Δt_k包含的基础时段总数；记Δt_k的大小为δ，即δ表示Δt_k对应的时间长度；