CN105608892B - 一种实时拥堵预警方法与系统 - Google Patents
一种实时拥堵预警方法与系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种实时拥堵预警方法，包括：对于数字路网中的某一路段 ，通过路段速度表获取小路段的速度数据，利用算术平均法计算每个小路段的平均速度，并保留小数点后两位；若本小路段在当前时段未获取到速度数据，则将t时段小路段j的平均速度值作适当处理；对于路段a，再计算路段速度变化值和计算路段流量变化值，在路段速度变化值和路段流量变化值满足设定条件时，发出路段拥堵预警信息。利用本发明的方案可快速、准确地实现道路拥堵的识别和预警，为交通决策提供及时、准确的数据支撑。本发明还涉及一种用于实时拥堵预警的计算机系统。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，具体而言涉及一种实时拥堵预警方法与系统。
背景技术
随着近年来车辆数爆炸式的增长，在高速公路上交通拥堵及其所引发的一系列交通事故也时常发生。高速公路建成后，随着交通量的不断增加给高速公路管理者处理交通拥堵问题带来了巨大的压力。
目前国内外检测拥堵事件的方法主要有视频、线圈等途径，视频检测容易受到天气影响，同时视频图像分辨过程需要高性能计算机，需要耗费较大的工程造价。而线圈的使用寿命较短，在高速公路上进行线圈的替换施工不便，容易造成拥堵和事故。因此，如何利用合理的手段进行高速公路拥堵事件检测与预警具有十分重要的研究意义和实际运用价值。
现阶段国内外的许多高速公路拥堵事件的研究停留在理论层面，与实际应用需求相背离，并不能很好地适应高速公路管理者对拥堵事件的检测的要求。
因此，如何设计一种能够快速反应当前交通拥堵状态且造价成本低的交通拥堵预警技术是当下城市交通拥堵研究的关键问题。
发明内容
本发明的第一方面提出一种实时拥堵预警方法，包括以下步骤：
步骤1、对于数字路网中的某一路段a，由路段速度表MQ_SUB_SEGMENT_SPEED 获取小路段的速度数据，利用算术平均法计算每个小路段的平均速度j表示小路段的编号，j＝1,……,m，并保留小数点后两位；
若本小路段在当前时段未获取到速度数据，则将t时段小路段j的平均速度值按照下式处理：
为t-1时刻小路段j平均速度值；进入步骤2；
步骤2、对于路段a，小路段编号j，j＝1,……,m，计算路段速度变化值：
步骤3、对于路段a，计算路段流量变化值：
积累汇入流量
累计驶出流量
路段累计流量
步骤4、对于路段a，若路段累计流量且路段速度持续时间T 下降，即且且 且则发出路段拥堵预警信息，其中，b为拥堵判别阈值。
进一步的实施例中，经过步骤4进行拥堵判断后，如果发出拥堵预警信息，输出数据包括：路段ID数据、拥堵结果、路段汇入流量和路段汇出流量。
进一步的实施例中，前述步骤4中的路段速度持续时间T设定为5min。
进一步的实施例中，前述拥堵判别阈值b设定为-2，即b＝-2。
进一步的实施例中，更加包括以下步骤：
通过网络向交通指挥控制中心和/或公共交通工具发送拥堵识别结果信息以及路段信息。
根据本发明的公开，还提出一种用于实时拥堵预警的计算机系统，该计算机系统包括：
显示器，被设置用于显示拥堵预警的过程和/或预警结果；
一个或多个处理器；
存储器，被设置用于存储由所述一个或多个处理器使用的程序模块和数据，这些程序模块被配置成在被一个或多个处理器执行时以下述方式实现实时拥堵预警：
步骤1、对于数字路网中的某一路段a，由路段速度表MQ_SUB_SEGMENT_SPEED获取小路段的速度数据，利用算术平均法计算每个小路段的平均速度j表示小路段的编号，j＝1,……,m，并保留小数点后两位；
若本小路段在当前时段未获取到速度数据，则将t时段小路段j的平均速度值按照下式处理：
为t-1时刻小路段j平均速度值；进入步骤2；
步骤2、对于路段a，小路段编号j，j＝1,……,m，计算路段速度变化值：
步骤3、对于路段a，计算路段流量变化值：
积累汇入流量
累计驶出流量
路段累计流量
步骤4、对于路段a，若路段累计流量且路段速度持续时间T 下降，即且且 且则发出路段拥堵预警信息，其中，b为拥堵判别阈值。
进一步的实施例中，经过步骤4进行拥堵判断后，如果发出拥堵预警信息，输出数据包括：路段ID数据、拥堵结果、路段汇入流量和路段汇出流量。
进一步的实施例中，前述路段速度持续时间T设定为5min。
进一步的实施例中，前述拥堵判别阈值b设定为-2，即b＝-2.
进一步的实施例中，该计算机系统更加包括：
网络收发器，被设置成与所述一个或多个处理器连接，用于通过网络向交通指挥控制中心和/或公共交通工具发送拥堵识别结果信息以及路段信息。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是根据本发明某些实施例的实时拥堵预警的流程示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1所示，根据本发明的实施例，一种实时拥堵预警方法，包括以下步骤：
步骤1、对于数字路网中的某一路段a，通过路段速度表获取小路段的速度数据，利用算术平均法计算每个小路段的平均速度j表示小路段的编号， j＝1,……,m，并保留小数点后两位；
若本小路段在当前时段未获取到速度数据，则将t时段小路段j的平均速度值按照下式处理：
为t-1时刻小路段j平均速度值；进入步骤2；
步骤2、对于路段a，小路段编号j，j＝1，……，m，计算路段速度变化值：
步骤3、对于路段a，计算路段流量变化值：
积累汇入流量
累计驶出流量
路段累计流量
步骤4、对于路段a，若路段累计流量对于路段a，若路段累计流量且路段速度持续时间T下降，即且且且则发出路段拥堵预警信息，其中，b为拥堵判别阈值。
利用本发明的方案可快速、准确地实现道路拥堵的识别和预警，基于交通数据中计算得到的准确的路段速度变化和流量变化进行的判断，可为交通决策提供更加及时、准确的数据支撑。
进一步的实施例中，经过步骤4进行拥堵判断后，如果发出拥堵预警信息，输出数据包括：路段ID数据、拥堵结果、路段汇入流量和路段汇出流量，如下表：
| 路段ID | SEGMENT_ID | VARchar2 | p |
| 更新时间 | TIMESTAMP | Long(13) | t |
| 是否发生拥堵 | IS_CONGESTION_OCCURED | boolean | 1 |
| 路段汇入流量 | VOLUMN_IN | float | Qp，in |
| 路段汇出流量 | VOLUMN_OUT | float | Qp，out |
如果，在步骤4进行的拥堵判断中，不满足上述条件，则输出下述信息：
| 路段ID | SEGMENT_ID | VARchar2 | p |
| 更新时间 | TIMESTAMP | Long(13) | t |
| 是否发生拥堵 | IS_CONGESTION_OCCURED | boolean | 0 |
| 路段汇入流量 | VOLUMN_IN | float | Qp，in |
| 路段汇出流量 | VOLUMN_OUT | float | Qp，out |
进一步的实施例中，前述步骤4中的路段速度持续时间T设定为5min。
进一步的实施例中，前述拥堵判别阈值b设定为-2，即b＝-2.
进一步的实施例中，更加包括以下步骤：
通过网络向交通指挥控制中心和/或公共交通工具发送拥堵识别结果信息以及路段信息。
应当理解，在前述方法的实施过程中，我们根据电子警察数据、数字路网数据可以得到本方案所需要使用的输入数据，例如流量数据、小路段平均速度表。
1)流量数据表
数据来源：MQ_SEGMENT_VOLUMN，每1min取5min时间长度的数据。
| SEGMENT_ID | VARchar2 | 路段编号 |
| TIMESTAMP | LONG(13) | 发生时间，精确到秒。 |
| NORMAL | BOOL | 0：异常，1：正常 |
| VOLUME_IN | FLOAT | T时刻的驶入流量，如果没有设为-1 |
| VOLUME_OUT | FLOAT | T时刻的驶出流量，如果没有设为-1 |
2)小路段平均速度表
数据来源：MQ_SUB_SEGMENT_SPEED，5s进行一次。
| 参数 | 字段 | 类型 |
| 更新时间 | TIMESTAMP | long精确到秒 |
| 路段ID | SEGMENT_ID | VARchar2 |
| 路段分段编号 | SUBSEGMENT_ID | long |
| 拥堵等级 | SEGMENT_COLOR | String 16进制 |
| 分段速度 | SEGMENT_SPEED | float |
根据本发明的公开，还提出一种用于实时拥堵预警的计算机系统，该计算机系统包括：
显示器，被设置用于显示拥堵预警的过程和/或预警结果；
一个或多个处理器；
存储器，被设置用于存储由所述一个或多个处理器使用的程序模块和数据，这些程序模块被配置成在被一个或多个处理器执行时以下述方式实现实时拥堵预警：
步骤1、对于数字路网中的某一路段a，通过路段速度表获取小路段的速度数据，利用算术平均法计算每个小路段的平均速度j表示小路段的编号，j＝1，......，m，并保留小数点后两位；
若本小路段在当前时段未获取到速度数据，则将t时段小路段j的平均速度值按照下式处理：
为t-1时刻小路段j平均速度值；进入步骤2；
步骤2、对于路段a，小路段编号j，j＝1，……，m，计算路段速度变化值：
步骤3、对于路段a，计算路段流量变化值：
积累汇入流量
累计驶出流量
路段累计流量
步骤4、对于路段a，若路段累计流量对于路段a，若路段累计流量且路段速度持续时间T下降，即且且且则发出路段拥堵预警信息，其中，b为拥堵判别阈值。
进一步的实施例中，经过步骤4进行拥堵判断后，如果发出拥堵预警信息，输出数据包括：路段ID数据、拥堵结果、路段汇入流量和路段汇出流量。
进一步的实施例中，前述路段速度持续时间T设定为5min。
进一步的实施例中，前述拥堵判别阈值b设定为-2，即b＝-2.
进一步的实施例中，该计算机系统更加包括：
网络收发器，被设置成与所述一个或多个处理器连接，用于通过网络向交通指挥控制中心和/或公共交通工具发送拥堵识别结果信息以及路段信息。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种实时拥堵预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对于数字路网中的某一路段a，通过路段速度表获取小路段的速度数据，利用算术平均法计算每个小路段的平均速度j表示小路段的编号，j＝1,……,m，并保留小数点后两位；
若本小路段在当前时段未获取到速度数据，则将t时段小路段j的平均速度值按照下式处理：
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其中，为t-1时刻小路段j平均速度值；进入步骤2；
步骤2、对于路段a，小路段编号j，j＝1,……,m，计算路段速度变化值：
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步骤3、对于路段a，计算路段流量变化值：
积累汇入流量
累计驶出流量
路段累计流量
其中，qin(k)为汇入流量，qout(k)为驶出流量；
步骤4、对于路段a，若路段累计流量且路段速度持续时间T下降，即且且且则发出路段拥堵预警信息，其中，b为拥堵判别阈值。
2.根据权利要求1所述的实时拥堵预警方法，其特征在于，在步骤4进行拥堵判断后，如果发出拥堵预警信息，输出数据包括：路段ID数据、拥堵结果、路段汇入流量和路段汇出流量。
3.根据权利要求1所述的实时拥堵预警方法，其特征在于，前述步骤4中的路段速度持续时间T设定为5min。
4.根据权利要求1所述的实时拥堵预警方法，其特征在于，前述拥堵判别阈值b设定为-2，即b＝-2。
5.根据权利要求1所述的实时拥堵预警方法，其特征在于，该方法更加包括以下步骤：
通过网络向交通指挥控制中心和/或公共交通工具发送拥堵识别结果信息以及路段信息。
6.一种用于实时拥堵预警的计算机系统，其特征在于，该计算机系统包括：
显示器，被设置用于显示拥堵预警的过程和/或预警结果；
一个或多个处理器；
存储器，被设置用于存储由所述一个或多个处理器使用的程序模块和数据，这些程序模块被配置成在被一个或多个处理器执行时以下述方式实现实时拥堵预警：
步骤1、对于数字路网中的某一路段a，由路段速度表获取小路段的速度数据，利用算术平均法计算每个小路段的平均速度j表示小路段的编号，j＝1,……,m，并保留小数点后两位；
若本小路段在当前时段未获取到速度数据，则将t时段小路段j的平均速度值按照下式处理：
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其中，为t-1时刻小路段j平均速度值；进入步骤2；
步骤2、对于路段a，小路段编号j，j＝1,……,m，计算路段速度变化值：
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步骤3、对于路段a，计算路段流量变化值：
积累汇入流量
累计驶出流量
路段累计流量
其中，qin(k)为汇入流量，qout(k)为驶出流量；
步骤4、对于路段a，若路段累计流量且路段速度持续时间T下降，即且且且则发出路段拥堵预警信息，其中，b为拥堵判别阈值。
7.根据权利要求6用于实时拥堵预警的计算机系统，其特征在于，所述拥堵预警信息的输出数据包括：路段ID数据、拥堵结果、路段汇入流量和路段汇出流量。
8.根据权利要求6用于实时拥堵预警的计算机系统，其特征在于，前述路段速度持续时间T设定为5min。
9.根据权利要求6用于实时拥堵预警的计算机系统，其特征在于，前述拥堵判别阈值b设定为-2，即b＝-2。
10.根据权利要求6用于实时拥堵预警的计算机系统，其特征在于，该计算机系统更加包括：
网络收发器，被设置成与所述一个或多个处理器连接，用于通过网络向交通指挥控制中心和/或公共交通工具发送拥堵识别结果信息以及路段信息。
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