[发明专利]一种地面交通拥堵的出行溯源方法和系统

说明书

本发明涉及一种地面交通拥堵的出行溯源方法和系统，方法包括以下步骤：获取手机信令数据，取设定时间范围内的地面交通出行OD信息；利用多源数据集成构建城市道路的网络路径模拟模型；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，形成数据表；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。与现有技术相比，本发明具有快速、低成本、精确度高等优点。

技术领域

本发明涉及交通拥堵管理领域，尤其是涉及一种地面交通拥堵的出行溯源方法和系统。

背景技术

随着城市化快速发展，交通拥堵等“城市病”日益突出，急需精细化的问题诊断方法。交通拥堵的主要原因是短时间内过量的车辆同时出现在同一路段。出现在拥堵路段上的车辆，本身就是拥堵的贡献者。要精准识别交通拥堵的出行成因，就是要追溯各路段拥堵时的车辆从哪里来、到哪里去。

实现这种追溯的可能方法之一是，采用覆盖整个道路网络的监控设备(例如城市大脑系统)，持续监控并追踪位于拥堵路段的车辆的出发地、到达地和路径轨迹。但这种方法成本高、工作量极大、算法复杂，且可能存在侵犯隐私的情况。

已有的其他方法只能实现较粗略的追溯。如专利号为CN201910197618.4的中国发明公开了一种基于手机信令的城市交通早高峰拥堵源头识别方法。其主要思路是利用手机信令数据，获得个体的起始出行行为信息并计算出行特征指标，然后识别获得目标城市的交通早高峰拥堵源头。但是，该方法仍然存在以下问题：1)该方法仅通过城市单元的出行特征指标(出行距离、出行方向等)来判断短时间内集中出行导致拥堵的可能性，没有考虑地面交通拥堵的真实状况；2)该方法无法精细地反映造成某个道路片区或某条道路拥堵的出行原因，只能从城市整体层面粗略分析拥堵成因。3)该方法只考虑了从家出发的首次出行，忽略了出发后更为复杂的出行情况。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地面交通拥堵的出行溯源方法和系统，实现地面交通拥堵全面、精确的出行溯源。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种地面交通拥堵的出行溯源方法，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出行OD信息，地面交通OD信息包括设定长度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。

进一步地，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；