[发明专利]一种高速公路的堵点治理方法、装置、设备和介质

说明书

本发明提供一种高速公路的堵点治理方法、装置、设备和介质，包括事前拥堵提前预判预警和事后疏堵预案智能匹配，事前拥堵提前预判预警通过两级预测得到易堵点位及周边路网的拥堵态势预测值，其中，一级单点预测可以快速筛选出拥堵点，从而有效降低高速某些重要节点的拥堵事件发生概率；二级路网预测可判断拥堵点对周边路网的影响，从而有效预测拥堵点周边路网的拥堵指数，实现对拥堵点周边路网拥堵的及时预警。事后疏堵预案智能匹配通过预案匹配算法，基于多维向量选择最优管控预案，立足“未堵先疏”理念，形成控拥堵、保畅通的“一点一策”疏堵方案，实现对易堵点的最优管制措施。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种高速公路的堵点治理方法、装置、设备和介质。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展及高速出行量的不断增长，高速公路大流量、易拥堵已成常态，高速公路的疏堵保畅工作面临着巨大压力，同时由于交通管理设施、管理手段的滞后往往会导致高速公路交通拥堵、事故频发，成为影响我国高速公路发展的一个重要因素。

以往大交通流量对交通流带来的影响往往是由交警依靠个人经验进行分析预判，较难做到综合考虑主线的疏堵情况及分流路段的承载能力，无法为管控预案的制定提供科学、合理的依据，往往给后续的现场管理增加很多困难。鉴于此，公安交通管理部门如何利用交通管控技术应对高速公路大交通流量，确保道路安全通畅成为当前的重要任务。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种高速公路的堵点治理方法、装置、设备和介质，通过两级预测得到易堵点位及其周边路网的拥堵态势预测值，再通过预案匹配算法，基于多维向量选择最优管控预案，形成控拥堵、保畅通的“一点一策”疏堵方案，实现对易堵点的最优管制措施。

第一方面，本发明提供了一种高速公路的堵点治理方法，包括两级预测过程和堵点治理方案的构建过程；

所述两级预测过程包括：

一级单点预测：结合辖区高速公路的交通数据，通过机器学习中的随机森林算法实现对易堵点位的拥堵态势预测，得到辖区路网内各易堵点位的单点交通预测值；根据各所述单点交通预测值判断对应的易堵点位是否为拥堵点，若是，则启动二级路网预测，若否，则等待一个周期，进入下一轮的一级单点预测；

二级路网预测：逐一选择所述拥堵点周边有影响的易堵点位作为关联点，将所述关联点与所述拥堵点的距离，以及所述关联点和所述拥堵点的单点交通预测值和交通数据输入所述随机森林回归模型，根据所述交通拥堵指数得到拥堵点区域路网的整体拥堵态势的交通预测值，所述拥堵点区域路网由所述拥堵点及对应的关联点构成；

其中，所述交通数据包括历史拥堵数据、历史交通流量数据、历史天气数据、实时拥堵数据、实时交通流量数据和实时天气数据；所述易堵点位包括主线点位、匝道点位、收费站点位以及枢纽点位；

所述堵点治理方案的构建过程包括：

S31、对高速公路的拥堵事件进行特征点描述，所述特征点包括拥堵成因、拥堵程度和拥堵点位；所述拥堵成因包括道路施工、交通事故、大流量行车；所述拥堵程度为影响车道数与总车道数的比值；

S32、构建特征点描述的拥堵事件多维向量组；

S33、采用相关性匹配算法，对所述拥堵事件多维向量组与管控预案多维向量组进行特征点匹配，得到特征点匹配结果；

S34、根据特征点匹配结果获得“一点一策”的堵点治理方案。

第二方面，本发明提供了一种高速公路的堵点治理装置，包括：

一级单点预测模块，用于结合辖区高速公路的交通数据，通过机器学习中的随机森林算法实现对易堵点位的拥堵态势预测，得到辖区路网内各易堵点位的单点交通预测值；根据各所述单点交通预测值判断对应的易堵点位是否为拥堵点，若是，则启动二级路网预测，若否，则等待一个周期，进入下一轮的一级单点预测；