[发明专利]一种路网多类型监测设备组合布设方法

摘要

本发明属于交通信息采集技术领域，公开了一种路网多种类型监测设备组合优化布设方法。该方法首先根据具体路网结构建立道路交通网拓扑关系图，根据路网拓扑关系图，按照组合成本最小化原则、组合布设路径全覆盖原则以及组合布设路径区分原则，建立多类型监测设备组合布设非线性规划模型，求解该模型，得到安装连续监测设备的路段集合和安装点式监测设备的路段集合。按照本发明提供的方法组合布设多种类型监测设备，能够在实现路网流信息全覆盖的情况下使得组合成本最小化，降低路网信息采集系统的建设和维护费用。此外，该方法得到的路径流信息为唯一流，能够避免盲目追求全覆盖而缺乏对不同路径的区分，提高了交通信息采集系统的经济性和技术性。

主权项

1.一种路网多类型监测设备组合布设方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据路网结构，建立路网拓扑关系图；所述路网拓扑关系图由路网中的交叉口及交叉口间的路段组成，路网的交叉口中存在至少1个起点和至少1个终点，1个起点和1个终点构成1个OD对，从1个起点到1个终点先后经过的路段构成1条路径，1个OD对之间存在至少1个条路径；步骤2，对于所述路网拓扑关系图中的任一路径r_i，定义布尔变量表示路径r_i是否经过路段a；若路径r_i经过路段a，则取1；若路径r_i不经过路段a，则取0；路段a为所述路网拓扑关系图中的任一路段；对于所述路网拓扑关系图中的任一路段a，定义布尔变量xa表示路段a是否安装有连续监测设备，定义布尔变量ya表示路段a是否安装有点式监测设备；其中，当路段a安装有连续监测设备时，xa取1；当路段a未安装连续监测设备时，xa取0；当路段a安装有点式监测设备时，ya取1；当路段a未安装点式监测设备时，ya取0；xa和ya不同时取1；步骤3，根据路网拓扑关系图，按照组合成本最小化原则、组合布设路径全覆盖原则以及组合布设路径区分原则，建立多类型监测设备组合布设非线性规划模型：min∑a∈Ac1xa+∑a∈Ac2ya其中，c₁为单一连续监测设备的成本，c₂为单一点式监测设备成本；A为所述网络拓扑关系图中所有路段构成的集合，R为所述网络拓扑关系图中所有路径构成的集合；r_j和r_k为所述路网拓扑关系图中的任一路径；R_s为通过U_c能够识路径的集合，R_c为通过U_c能够识别的路径的集合；U_S为安装连续监测设备路段的集合，U_c为安装点式监测设备路段的集合；∪为取并集，∩为取交集，为空集；ξ_c为布尔变量，表示H_c是否满秩，H_c满秩时为1，H_c不满秩时为0；H_c为U_c与路径关联的矩阵；步骤4，求解所述多类型监测设备组合布设非线性规划模型，得到安装连续监测设备的路段集合和安装点式监测设备的路段集合。