CN111028511B - 一种交通拥堵预警方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交通拥堵预警方法及装置，该方法包括：计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量；从历史数据表中查找目标道路在与预测时段相同时间的历史时段、与车辆保有量相对应的车道行驶速度；确定与车道行驶速度相匹配的拥堵等级。基于本发明，可以给出目标道路在预测时段内的拥堵等级，从而实现交通拥堵预警的目的，为城市交通提供指导和预警作用。

Description

一种交通拥堵预警方法及装置

技术领域

本发明涉及城市道路交通技术领域，更具体地说，涉及一种交通拥挤预警方法及装置。

背景技术

随着生活水平的不断提高，使得车辆保有量也极速增加，城市交通基础设施和人民交通出行需求的矛盾也越来越突出。因此城市交通拥堵预警变得越来越重要。

现有关于交通拥堵预警的技术多是通过不同方法计算道路当前车流量、车速等数据，只能检测道路拥堵的发生或者拥堵已经发生后的预警。但这无法对市民出行做出提前指导性意见，改善交通状况。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种交通拥挤预警方法及装置。

技术方案如下：

一种交通拥挤预警方法，所述方法包括：

计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量；

从历史数据表中查找所述目标道路在与所述预测时段相同时间的历史时段、与所述车辆保有量相对应的车道行驶速度；

确定与所述车道行驶速度相匹配的拥堵等级。

优选的，所述计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量，包括：

确定所述目标道路的上游道路和下游道路；

获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量；其中，所述历史时段与所述预测时段的时长相同；

根据所述上游车道流量和所述上游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内流入车流速度，以及根据所述下游车道流量和所述下游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内的流出车流速度；

基于所述流入车流速度和所述流出车流速度计算所述目标道路在所述预测时段内的车辆保有量。

优选的，所述方法还包括：

构建城市道路的网络拓扑图；其中，所述网络拓扑图中包含表征交叉路口的节点、表征相邻两个交叉路口间道路的有向边、以及描述道路的描述数据，所述描述数据至少包括道路里程；

所述确定所述目标道路的上游道路和下游道路，包括：

从所述网络拓扑图中确定所述目标道路作为有向边时的第一节点和第二节点，所述第一节点指向所述第二节点；

对所述网络拓扑图进行图计算，确定所述第一节点作为到达节点时的上游有向边、以及所述第二节点作为开始节点时的下游有向边；其中，所述上游有向边对应的道路为所述目标道路的上游道路、所述下游有向边对应的道路为所述目标道路的下游道路。

优选的，所述方法还包括：

基于所述网络拓扑图构建道路数据表；其中，所述道路数据表中包含道路作为有向边时的两个节点、道路在所述历史时段内的车道流量；

所述获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量，包括：

调取所述上游道路的第一道路数据表，并从所述第一道路数据表中获取所述历史时段内的上游车道流量；以及

调取所述下游道路的第二道路数据表，并从所述第二道路数据表中获取所述历史时段内的下游车道流量。

优选的，所述车道包括右转车道、直行车道、左转车道和掉头车道；

所述确定与所述车道行驶速度相匹配的拥堵等级，包括：

确定与所述右转车道的行驶速度相匹配的右转车道拥堵等级、以及与所述直行车道的行驶速度相匹配的直行车道拥堵等级、以及与所述左转车道的行驶速度相匹配左转车道拥堵等级、以及与所述掉头车道相匹配的掉头车道拥堵等级。

优选的，所述方法还包括：

根据车辆当前所在的目标车道的拥堵等级输出提示消息。

一种交通拥挤预警装置，所述装置包括：

计算模块，用于计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量；

查找模块，用于从历史数据表中查找所述目标道路在与所述预测时段相同时间的历史时段、与所述车辆保有量相对应的车道行驶速度；

确定模块，用于确定与所述车道行驶速度相匹配的拥堵等级。

优选的，所述计算模块，具体用于：

确定所述目标道路的上游道路和下游道路；获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量；其中，所述历史时段与所述预测时段的时长相同；根据所述上游车道流量和所述上游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内流入车流速度，以及根据所述下游车道流量和所述下游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内的流出车流速度；基于所述流入车流速度和所述流出车流速度计算所述目标道路在所述预测时段内的车辆保有量。

优选的，所述装置还包括：

第一构建模块，用于构建城市道路的网络拓扑图；其中，所述网络拓扑图中包含表征交叉路口的节点、表征相邻两个交叉路口间道路的有向边、以及描述道路的描述数据，所述描述数据至少包括道路里程；

用于确定所述目标道路的上游道路和下游道路的所述计算模块，具体用于：

从所述网络拓扑图中确定所述目标道路作为有向边时的第一节点和第二节点，所述第一节点指向所述第二节点；对所述网络拓扑图进行图计算，确定所述第一节点作为到达节点时的上游有向边、以及所述第二节点作为开始节点时的下游有向边；其中，所述上游有向边对应的道路为所述目标道路的上游道路、所述下游有向边对应的道路为所述目标道路的下游道路。

优选的，所述装置还包括：

第二构建模块，用于基于所述网络拓扑图构建道路数据表；其中，所述道路数据表中包含道路作为有向边时的两个节点、道路在所述历史时段内的车道流量；

用于获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量的所述计算模块，具体用于：

调取所述上游道路的第一道路数据表，并从所述第一道路数据表中获取所述历史时段内的上游车道流量；以及调取所述下游道路的第二道路数据表，并从所述第二道路数据表中获取所述历史时段内的下游车道流量。

以上本发明提供的交通拥堵预警方法及装置，可以通过计算目标道路在预测时段内的车辆保有量，从历史数据表中查找目标道路在与预测时段相同时间的历史时段、与车辆保有量相对于的车道行驶速度，从而确定与车道行驶速度相匹配的拥堵等级。基于本发明，可以给出目标道路在预测时段内的拥堵等级，从而实现交通拥堵预警的目的，为城市交通提供指导和预警作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的交通拥挤预警方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的交通拥挤预警方法的部分方法流程图；

图3为本发明实施例通的上游有向边的拓扑结构图；

图4为本发明实施例提供的交通拥挤预警装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供一种交通拥堵预警方法，该方法的方法流程图如图1所示，包括如下步骤：

S10，计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量。

本发明实施例中，可以根据目标道路的上游的流入车流速度和下游的流出车流速度来预测预测时段内的车辆保有量。

为提高车辆保有量计算的精准性，步骤S10“计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量”可以采用如下步骤，部分方法流程图如图2所示：

S101，确定目标道路的上游道路和下游道路。

本发明实施例中，可以通过搜索地图确定目标道路的上游道路和下游道路。而在实际应用中，为提高搜索效率，可以通过构建网络拓扑图来实现，具体如下：

基于城市道路矢量数据来构建城市道路的网络拓扑图；其中，网络拓扑图中包含表征交叉路口的节点、表征相邻两个交叉路口间道路的有向边、以及道路的描述数据，描述数据至少包括道路里程。

该网络拓扑图可以表示为G＝＜P,E,D＞的三元结构。其中，P＝{p₁,p₂,p₃,…,p_n}表示该网络拓扑图中节点集合，为节点数量，对应道路中各个交叉路口；E＝{e₁₂,e₁₃,…,e_1n,e₂₁,e₂₃,…,e_2n,…,e_n(n-1)}表示该网络拓扑图中有向边集合，对应相邻两个交叉路口间的道路，e_ij表示节点p_i到p_j的有向边；D表示该网络拓扑图中的描述数据集合。本实施例中定义描述数据的格式为<开始节点，到达节点，里程数，禁用标识>，分别对应道路两端的两个交叉路口、道路长度、以及是否通行状态。

相应的，步骤S101“确定目标道路的上游道路和下游道路”可以采用如下步骤：

从网络拓扑图中确定目标道路作为有向边时的第一节点和第二节点，第一节点指向第二节点；对网络拓扑图进行图计算，确定第一节点作为到达节点时的上游有向边、以及第二节点作为开始节点时的下游有向边；其中，上游有向边对应的道路为目标道路的上游道路、下游有向边对应的道路为目标道路的下游道路。

本发明实施例中，可以基于目标道路的描述数据确定该目标道路对应的两个节点，第一节点指向第二节点，也就是说第一节点是目标道路的开始节点，第二节点是目标道路的到达节点。进一步，通过对网络拓扑图进行图计算，从中确定第一节点作为到达节点时的上游有向边、第二节点作为开始节点时的下游有向边。相应的，上游有向边对应的道路为目标道路的上游道路、下游有向边对应的道路为目标道路的下游道路。

为方便理解，参见图3所示的上游有向边的拓扑结构图。有向边e_i1、e_i2、以及e_i3是有向边e_i的上游有向边。当然，下游有向边也同理，在此不做赘述了。

S102，获取上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及下游道路在历史时段内的下游车道流量；其中，历史时段与预测时段的时长相同。

本发明实施例中，上述历史时段可以不与预测时段的时间相同，时长相同即可。具体可以通过道路交通系统获得。

此外，本发明实施例还可以基于上述网络拓扑图构建道路数据表；其中，道路数据表中包含道路作为有向边时的两个节点、道路在历史时段内的车道流量。而车道包括但不局限于右转车道、直行车道、左转车道和掉头车道几种类型。

建道路数据表可以表示为detailTable＝<source，target，time，isHoliday，num_Right，num_Straight，num_Left，num_Around>。其中，source表示道路作为有向边时的开始节点，target表示道路作为有向边时的到达节点，这与网络拓扑图中的节点相对应；time表示道路交叉口的记录时间，其形式为YYYY-MM-DDhh:mm:ss；isHoliday表示是否节假日标识，0代表工作日，1代表节假日；num_Right表示道路在time时间之后的Δt时间段内的右转车道流量；num_Straight表示道路在time时间之后的Δt时间段内的直行车道流量；num_Left表示道路在time时间之后的Δt时间段内的左转车道流量；num_Around表示道路在time时间之后的Δt时间段内的掉头车道流量。而Δt就为历史时段(道路交叉路口的记录时间后的Δt时间段)和预测时段的时长。

相应的，步骤S102中“获取上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及下游道路在历史时段内的下游车道流量”可以采用如下步骤：

调取上游道路的第一道路数据表，并从第一道路数据表中获取历史时段内的上游车道流量；以及

调取下游道路的第二道路数据表，并从第二道路数据表中获取历史时段内的下游车道流量。

具体的，上游车道流量包括上游右转车道流量、上游直行车道流量、上游左转车道流量和上游掉头车道流量；下游车道流量包括下游右转车道流量、下游直行车道流量、下游左转车道流量和下游掉头车道流量。

S103，根据上游车道流量和上游道路的里程数计算目标道路在预测时段内流入车流速度，以及根据下游车道流量和下游道路的里程数计算目标道路在预测时段内的流出车流速度。

本发明实施例中，可以将上游车道流量与上游道路的里程数的比值作为目标道路在预测时段内的流入车流速度。具体的，上游右转车道流量与上游道路的比值为右转车道流入车流速度，上游直行车道流量与上游道路的比值为直行车道流入车流速度，上游左转车道流量与上游道路的比值为左转车道流入车流速度，上游掉头车道流量与上游道路的比值为掉头车道流入车流速度。

另外，可以将下游车道流量与下游道路的里程数的比值作为目标道路在预测时段内的流出车流速度。具体的，下游右转车道流量与下游道路的里程数的比值为右转车道流出车流速度，下游直行车道流量与下游道路的里程数的比值为直行车道流出车流速度，下游左转车道流量与下游道路的里程数的比值为左转车道流出车流速度，下游掉头车道流量与下游道路的里程数的比值为掉头车道流出车流速度。

S104，基于流入车流速度和流出车流速度计算目标道路在预测时段内的车辆保有量。

本发明实施例中，假设通过图计算获得目标道路的上游道路对应的有向边集合为neighbors1＝{e_i1,e_i2,e_i3,…,e_im}，通过计算获得各上游道路在预测时段内的流入车流速度集合为velocity1＝{v_i1,v_i2,v_i3,…,v_im}。

本发明实施例中默认Δt时间段内流入车流速度不变，则流入车流量为：

当然，流入车流速度v_ij包括右转车道流入车流速度、直行车道流入车流速度、左转车道流入车流速度和掉头车道流入车流速度几种类型。则，流入车流量包括右转车道流入车流量、直行车道流入车流量、左转车道流入车流量和掉头车道流入车流量。

同理，假设通过图计算获得目标道路的下游道路对应的有向边集合为neighbors2＝{e′_i1,e′_i2,e′_i3,…,e′_in}，通过计算获得各下游道路在预测时段内的流出车流速度集合为velocity2＝{v′_i1,v′_i2,v′_i3,…,v′_in}。

本发明实施例中默认Δt时间段内流出车流速度不变，则流出车流量为：

同样的，流出车流速度v_ij包括右转车道流出车流速度、直行车道流出车流速度、左转车道流出车流速度和掉头车道流出车流速度几种类型。则，流出车流量包括右转车道流出车流量、直行车道流出车流量、左转车道流出车流量和掉头车道流出车流量。

最后，目标道路在预测时段内的车辆保有量N_e,t+1＝IN_t+1-OUT_t+1。具体的，右转车道流入车流量与右转车道流出车流量的差值为右转车道车辆保有量，直行车道流入车流量与直行车道流出车流量的差值为直行车道车辆保有量，左转车道流入车流量与左转车道流出车流量的差值为左转车道车辆保有量，掉头车道流入车流量与掉头车道流出车流量的差值为掉头车道车辆保有量。

S20，从历史数据表中查找目标道路在与预测时段相同时间的历史时段、与车辆保有量相对应的车道行驶速度。

本发明实施例中，历史数据表中记录有道路在历史时段内的车辆保有量和车道行驶速度。因此，可以从历史数据表中查找与预测时段时间相同的历史时段内的、车辆保有量与预测时段对应的车辆保有量相同或者接近的车道行驶速度。

需要说明的是，上述“相同时间”是指相同时间点，当然，在此基础上还可以考虑是否节假日、节假日类型等因素。假设预测时段是2019-12-0901:00:00～2019-12-0902:00:00，则历史时段可以为2019-12-0801:00:00～2019-12-0902:00:00；而如果考虑是否节假日，2019-12-09为非节假日，则可以采用非节假日的2019-12-0601:00:00～2019-12-0902:00:00作为历史时段。进一步，如果预测时段为大型节日，比如中秋节，则可采用历史年份中秋节的相同时段。

此外，基于右转车道车辆保有量可以确定右转车道行驶速度，基于直行车道车辆保有量可以确定直行车道行驶速度，基于左转车道车辆保有量可以确定左转车道行驶速度，基于掉头车道车辆保有量可以确定掉头车道行驶速度。

S30，确定与车道行驶速度相匹配的拥堵等级。

本发明实施例中，可以预先设置不同车道行驶速度对应的拥堵等级。参见下表1所示的道路行驶速度指数表和表2所示的拥堵等级表，可以确定与右转车道的行驶速度相匹配的右转车道拥堵等级、以及与直行车道的行驶速度相匹配的直行车道拥堵等级、以及与左转车道的行驶速度相匹配左转车道拥堵等级、以及与掉头车道相匹配的掉头车道拥堵等级。

进一步，为减少用户的等待时间，还可以根据车辆当前所在的目标车道的拥堵等级输出提示消息。具体可以通过语音播报的方式通知用户目标车道的拥堵等级，并及时给出向不拥堵的车道进行变道的意见。

表1

拥堵指数	【0,2】	【2,4】	【4,6】	【6,8】	【9,10】
						拥堵等级	非常畅通	畅通	轻度拥堵	中度拥堵	严重拥堵

表2

备注：拥堵指数分为5级，与《路段平均行驶速度登记表》中速度等级相对应。快速路、主干路、次干路和支路为道路的类型，每种道路类型下都可以存在右转车道、直行车道、左转车道和掉头车道这几种车道类型。

本发明实施例提供的交通拥堵预警方法，可以通过计算目标道路在预测时段内的车辆保有量，从历史数据表中查找目标道路在与预测时段相同时间的历史时段、与车辆保有量相对于的车道行驶速度，从而确定与车道行驶速度相匹配的拥堵等级。基于本发明，可以给出目标道路在预测时段内的拥堵等级，从而实现交通拥堵预警的目的，为城市交通提供指导和预警作用。

基于上述实施例提供的交通拥堵预警方法，本发明实施例则提供一种执行上述交通拥堵预警方法的装置，该装置的结构示意图如图4所示，包括：

计算模块10，用于计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量；

查找模块20，用于从历史数据表中查找目标道路在与预测时段相同时间的历史时段、与车辆保有量相对应的车道行驶速度；

确定模块30，用于确定与车道行驶速度相匹配的拥堵等级。

可选的，计算模块10，具体用于：

确定目标道路的上游道路和下游道路；获取上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及下游道路在历史时段内的下游车道流量；其中，历史时段与预测时段的时长相同；根据上游车道流量和上游道路的里程数计算目标道路在预测时段内流入车流速度，以及根据下游车道流量和下游道路的里程数计算目标道路在预测时段内的流出车流速度；基于流入车流速度和流出车流速度计算目标道路在预测时段内的车辆保有量。

可选的，上述装置还包括：

第一构建模块，用于构建城市道路的网络拓扑图；其中，网络拓扑图中包含表征交叉路口的节点、表征相邻两个交叉路口间道路的有向边、以及描述道路的描述数据，描述数据至少包括道路里程；

用于确定目标道路的上游道路和下游道路的计算模块10，具体用于：

从网络拓扑图中确定目标道路作为有向边时的第一节点和第二节点，第一节点指向第二节点；对网络拓扑图进行图计算，确定第一节点作为到达节点时的上游有向边、以及第二节点作为开始节点时的下游有向边；其中，上游有向边对应的道路为目标道路的上游道路、下游有向边对应的道路为目标道路的下游道路。

可选的，上述装置还包括：

第二构建模块，用于基于网络拓扑图构建道路数据表；其中，道路数据表中包含道路作为有向边时的两个节点、道路在历史时段内的车道流量；

用于获取上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及下游道路在历史时段内的下游车道流量的计算模块10，具体用于：

调取上游道路的第一道路数据表，并从第一道路数据表中获取历史时段内的上游车道流量；以及调取下游道路的第二道路数据表，并从第二道路数据表中获取历史时段内的下游车道流量。

可选的，车道包括右转车道、直行车道、左转车道和掉头车道；

确定模块30，具体用于：

确定与右转车道的行驶速度相匹配的右转车道拥堵等级、以及与直行车道的行驶速度相匹配的直行车道拥堵等级、以及与左转车道的行驶速度相匹配左转车道拥堵等级、以及与掉头车道相匹配的掉头车道拥堵等级。

可选的，确定模块30，还用于：

根据车辆当前所在的目标车道的拥堵等级输出提示消息。

本发明实施例提供的交通拥堵预警装置，可以通过计算目标道路在预测时段内的车辆保有量，从历史数据表中查找目标道路在与预测时段相同时间的历史时段、与车辆保有量相对于的车道行驶速度，从而确定与车道行驶速度相匹配的拥堵等级。基于本发明，可以给出目标道路在预测时段内的拥堵等级，从而实现交通拥堵预警的目的，为城市交通提供指导和预警作用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种交通拥挤预警方法，其特征在于，所述方法包括：

计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量；

从历史数据表中查找所述目标道路在与所述预测时段相同时间的历史时段、与所述车辆保有量相对应的车道行驶速度；

确定与所述车道行驶速度相匹配的拥堵等级；

所述计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量，包括：

确定所述目标道路的上游道路和下游道路；

获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量；其中，所述历史时段与所述预测时段的时长相同；

根据所述上游车道流量和所述上游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内流入车流速度，以及根据所述下游车道流量和所述下游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内的流出车流速度；

基于所述流入车流速度和所述流出车流速度计算所述目标道路在所述预测时段内的车辆保有量，具体包括：根据公式

得到流入车流量IN_t+1，其中，所述公式中Δt为历史时段和预测时段的时长，v_ij为流入车流速度，具体包括右转车道流入车流速度、直行车道流入车流速度、左转车道流入车流速度和掉头车道流入车流速度；根据公式

得到流出车流量OUT_t+1，其中，所述公式中Δt为历史时段和预测时段的时长，v_ij为流出车流速度，具体包括右转车道流出车流速度、直行车道流出车流速度、左转车道流出车流速度和掉头车道流出车流速度；根据公式N_e,t+1＝IN_t+1-OUT_t+1，计算得到目标道路在所述预测时段内的车辆保有量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

构建城市道路的网络拓扑图；其中，所述网络拓扑图中包含表征交叉路口的节点、表征相邻两个交叉路口间道路的有向边、以及描述道路的描述数据，所述描述数据至少包括道路里程；

所述确定所述目标道路的上游道路和下游道路，包括：

从所述网络拓扑图中确定所述目标道路作为有向边时的第一节点和第二节点，所述第一节点指向所述第二节点；

对所述网络拓扑图进行图计算，确定所述第一节点作为到达节点时的上游有向边、以及所述第二节点作为开始节点时的下游有向边；其中，所述上游有向边对应的道路为所述目标道路的上游道路、所述下游有向边对应的道路为所述目标道路的下游道路。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述网络拓扑图构建道路数据表；其中，所述道路数据表中包含道路作为有向边时的两个节点、道路在所述历史时段内的车道流量；

所述获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量，包括：

调取所述上游道路的第一道路数据表，并从所述第一道路数据表中获取所述历史时段内的上游车道流量；以及

调取所述下游道路的第二道路数据表，并从所述第二道路数据表中获取所述历史时段内的下游车道流量。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述车道包括右转车道、直行车道、左转车道和掉头车道；

所述确定与所述车道行驶速度相匹配的拥堵等级，包括：

确定与所述右转车道的行驶速度相匹配的右转车道拥堵等级、以及与所述直行车道的行驶速度相匹配的直行车道拥堵等级、以及与所述左转车道的行驶速度相匹配左转车道拥堵等级、以及与所述掉头车道相匹配的掉头车道拥堵等级。

5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括：

根据车辆当前所在的目标车道的拥堵等级输出提示消息。

6.一种交通拥挤预警装置，其特征在于，所述装置包括：

计算模块，用于计算目标道路在预设的预测时段内的车辆保有量；

查找模块，用于从历史数据表中查找所述目标道路在与所述预测时段相同时间的历史时段、与所述车辆保有量相对应的车道行驶速度；

确定模块，用于确定与所述车道行驶速度相匹配的拥堵等级；

所述计算模块，具体用于：确定所述目标道路的上游道路和下游道路；获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量；其中，所述历史时段与所述预测时段的时长相同；根据所述上游车道流量和所述上游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内流入车流速度，以及根据所述下游车道流量和所述下游道路的里程数计算所述目标道路在所述预测时段内的流出车流速度；基于所述流入车流速度和所述流出车流速度计算所述目标道路在所述预测时段内的车辆保有量；

所述计算模块，还用于：根据公式

得到流入车流量IN_t+1，其中，所述公式中Δt为历史时段和预测时段的时长，v_ij为流入车流速度，具体包括右转车道流入车流速度、直行车道流入车流速度、左转车道流入车流速度和掉头车道流入车流速度；根据公式

得到流出车流量OUT_t+1，其中，所述公式中Δt为历史时段和预测时段的时长，v_ij为流出车流速度，具体包括右转车道流出车流速度、直行车道流出车流速度、左转车道流出车流速度和掉头车道流出车流速度；根据公式N_e,t+1＝IN_t+1-OUT_t+1，计算得到目标道路在所述预测时段内的车辆保有量。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一构建模块，用于构建城市道路的网络拓扑图；其中，所述网络拓扑图中包含表征交叉路口的节点、表征相邻两个交叉路口间道路的有向边、以及描述道路的描述数据，所述描述数据至少包括道路里程；

用于确定所述目标道路的上游道路和下游道路的所述计算模块，具体用于：

从所述网络拓扑图中确定所述目标道路作为有向边时的第一节点和第二节点，所述第一节点指向所述第二节点；对所述网络拓扑图进行图计算，确定所述第一节点作为到达节点时的上游有向边、以及所述第二节点作为开始节点时的下游有向边；其中，所述上游有向边对应的道路为所述目标道路的上游道路、所述下游有向边对应的道路为所述目标道路的下游道路。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二构建模块，用于基于所述网络拓扑图构建道路数据表；其中，所述道路数据表中包含道路作为有向边时的两个节点、道路在所述历史时段内的车道流量；

用于获取所述上游道路在预设的历史时段内的上游车道流量、以及所述下游道路在历史时段内的下游车道流量的所述计算模块，具体用于：

调取所述上游道路的第一道路数据表，并从所述第一道路数据表中获取所述历史时段内的上游车道流量；以及调取所述下游道路的第二道路数据表，并从所述第二道路数据表中获取所述历史时段内的下游车道流量。

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