[发明专利]一种地面交通拥堵的出行溯源方法和系统

权利要求书

1.一种地面交通拥堵的出行溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取手机信令数据，基于手机信令数据提取设定时间范围内的地面交通OD信息，地面交通OD信息包括设定边长的网格和网格之间的出行OD矩阵；

S2、利用多源数据集成构建城市道路的网络路径模拟模型；

S3、将所有出行的OD矩阵输入网络路径模拟模型，输出得到所有出行的时空轨迹，包括出行编号出发网格编号、到达网格编号，到达路段编号、到达路段时间、离开路段时间和拥堵态势，形成数据表；

S4、根据数据表计算表中每个出发网格的出发拥堵贡献率和出发拥堵时间集中度、每个到达网格的到达拥堵贡献率和到达拥堵时间集中度，以及从出发网格到到达网格的所有组合的出行方向拥堵贡献率和出行方向拥堵时间集中度；筛选出每个指标排名靠前的若干个网格完成出行溯源；

所述步骤S4中，出发拥堵贡献度的表达式为：

其中，是指从网格i出发的出行贡献的拥堵总里程；是指从网格i出发的第m个出行贡献的拥堵里程；是指对从网格i出发的所有出行贡献的拥堵里程进行求和；指从网格i出发的第m个出行的行驶里程；是从网格i出发的所有出行的行驶总里程；

到达拥堵贡献度的表达式：

其中，是指到达单元j的出行贡献的拥堵总里程；是指到达单元j的第m个出行贡献的拥堵里程；是指对到达网格i的所有出行贡献的拥堵里程进行求和；指到达单元j的第m个出行的行驶里程；是到达网格i的所有出行的行驶总里程；

所述步骤S4中，出发拥堵时间集中度的表达式为：

其中，是指某一时段t内，某网格i出发的出行对交通拥堵的贡献占整个早高峰该单元总贡献的比例；

到达拥堵时间集中度的表达式为：

其中，是指某一时段t内，到达网格j的出行对交通拥堵的贡献占整个早高峰该单元总贡献的比例；

所述步骤S4中，出行方向拥堵贡献率C_ij的表达式为：

其中，L_ij是指网格i到网格j这个方向的所有出行贡献的拥堵总里程；VMC_m(ij)是指从网格i到网格j的第m个出行贡献的拥堵里程；∑_mVMC_m(ij)是指从网格i到网格j的所有出行贡献的拥堵里程进行求和；VMT_m(ij)指从网格i到网格j的第m个出行的行驶里程；∑_mVMT_m(ij)是从网格i出发的所有出行的行驶总里程求和；

所述步骤S4中，出行方向拥堵时间集中度H_ij的表达式为：

H_ij＝-∑_tp(L_{ij_t})log(p(L_{ij_t}))

其中，其中，p(L_{ij_t})是指某一时段t内，从网格i到网格j的出行对交通拥堵的贡献L_{ij_}占整个早高峰该单元总贡献∑_tL_{ij_}的比例。

2.根据权利要求1所述的一种地面交通拥堵的出行溯源方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21、通过开放地图数据平台获取城市道路网络数据集，数据集包含道路矢量、道路等级和车道方向信息；

S22、为城市道路网络数据集附加非拥堵时交通速度信息；非拥堵时交通速度信息的获取来源包括第三方提供的出租车时空轨迹数据集，或者商用导航地图API；

S23、为城市道路网络数据集附加拥堵态势和拥堵时平均通行速度信息；所述拥堵态势和拥堵时平均通行速度信息的获取来源为商用导航地图API；所述拥堵态势为每个时刻各路段拥堵等级；

S24、对处理后的城市道路网络数据结合最短时耗路径模拟算法，构建城市道路的网络路径模拟模型。

3.根据权利要求2所述的一种地面交通拥堵的出行溯源方法，其特征在于，所述步骤S22中，使用出租车时空轨迹数据集时，出租车轨迹匹配到道路网络，统计非拥堵时段每条路段的平均速度；使用商用导航地图API时，获取各路段非拥堵时的平均通行速度，然后通过空间匹配的方法将该速度附加到道路网络的对应路段上。