CN111986480B - 一种城市道路交通事件影响评价方法、系统及存储介质 - Google Patents

一种城市道路交通事件影响评价方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明的一种城市道路交通事件影响评价方法、系统及存储介质，包括以下步骤：S01、划分路网道路数据为标准小段距，并获取对应路况拥堵状态等级；S02、根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件；S03、基于两类拥堵事件，计算交通拥堵事件相关指标：交通阻尼系数、最大持续时间、最大扩散长度；S04、计算交通事件影响力指标。本发明可实时展示城市道路发生的拥堵事件，产生预警提醒，并做相关排行榜，可给交警的派出巡警提供数据参考，可将此事件数据用于更细化的城市交通事件处理系统的设计。

Description

一种城市道路交通事件影响评价方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及城市交通管理技术领域，具体涉及一种城市道路交通事件影响评价方法、系统及存储介质。
背景技术
城市道路交通事件发生后，随着时间的变化，会对道路通行造成不同程度的影响，在用户实际交通管理工作中，需要准确掌握每一类甚至是每一起交通事件对道路正常运行所造成的影响。
发明内容
本发明提出的一种城市道路交通事件影响评价方法，可满足交通管理用户对交通事件掌控和处置层面的应用需求。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种城市道路交通事件影响评价方法，包括：
包括以下步骤：
S01、划分路网道路数据为标准小段距，并获取对应路况拥堵状态等级；
S02、根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件；
S03、基于两类拥堵事件，计算交通拥堵事件相关指标：交通阻尼系数、最大持续时间、最大扩散长度；
S04、计算交通事件影响力指标。
进一步的，所述S01中并获取对应路况拥堵状态等级具体包括：
首先计算小段上平均速度即计算所有在此小段上的所有行驶车辆的平均时速，根据速度与道路等级转换成对应路况等级，或从第三方数据源获取路况转换成对应等级。
进一步的，所述S02中根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件具体包括：
首先设定拥堵阈值，并利用拥堵源头计算算法计算出拥堵源头所在小段，设定拥堵阈值把大于等于此阈值等级的标准小段定义拥堵小段，用于拥堵源头计算；
其中，拥堵源头计算算法为对所有拥堵小段按照路段的车辆行驶方向进行排序，得到多组由多小段组成的拥堵连续段，并标记每组连续小段的最后一个小段为拥堵源头段，拥堵源头段的尾端为拥堵源头点，此点的详细地理坐标即为拥堵源头的地理坐标；
针对计算出来的拥堵源头的位置，产生两类事件：
所述路段拥堵源头事件为拥堵源头的位置在路段的中间；
所述路口拥堵源头事件为拥堵源头在路口位置。
进一步的，所述S03中交通阻尼系数计算公式如下：
对象:拥堵源头
计算:实时，每秒；
link-路段(路口到路口之间)；
source-拥堵源头；
dot-50米左右的标准小段；
next-dot：拥堵源头段的下一个小段(按行驶方向)；
Ωdot-拥堵源头的连续拥堵小段的dot集合；
tend,tstart-拥堵源头的开始与结束时间，每秒计算；
Figure GDA0003188407690000021
进一步的，所述S03中最大扩散长度为随时间更新统计最大延续的拥堵段的长度。
进一步的，所述S03中最大持续时间为拥堵源头从产生到完全消散的最长持续时间。
进一步的，所述路口拥堵源头事件为所有进口产生路段时间的长度和事件的指标最大值。
进一步的，所述S04计算交通事件影响力指标具体为：
计算事件平均受阻值＝路段受阻值÷(最大拥堵长度×最长拥堵时间)，也即为目标路段单位时间单位长度的平均受阻值；
所述事件平均受阻值具体计算公式如下：
对象：路段；
计算：可配置时间段(如30分钟)；
ARlink-路段平均受阻值；
Ωsource-路段上的所有源头集合；
lengthmax-路段上源头的最大拥堵长度(m,米)；
timemax-路段上源头的最长拥堵时间(s,秒)；
Figure GDA0003188407690000031
另一方面，本发明还公开一种城市道路交通事件影响评价系统，
包括以下单元：
路况拥堵状态等级确定单元，用于划分路网道路数据为标准小段距，并获取对应路况拥堵状态等级；
拥堵事件确定单元，用于根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件；
交通拥堵事件相关指标计算单元用于基于两类拥堵事件，计算交通拥堵事件相关指标：交通阻尼系数、最大持续时间、最大扩散长度；
交通事件影响力指标计算单元，用于计算交通事件影响力指标。
第三方面本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。
由上述技术方案可知，本发明的城市道路交通事件影响评价方法可通过实时路况数据接入，格式化路网，实时计算拥堵源头与相关指标，产生具体的拥堵事件，实时统计分析事件的相关指标，并报警/预警，同时计算事件影响评价指标：受阻指数(平均受阻值)。具体的说，本发明可实时展示城市道路发生的拥堵事件，产生预警提醒，并做相关排行榜，可给交警的派出巡警提供数据参考，可将此事件数据用于更细化的城市交通事件处理系统的设计。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明的实施例的一种城市道路交通事件影响评价方法，包括以下步骤：
S01、划分路网道路数据为标准小段距，并获取对应路况拥堵状态等级；
S02、根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生两类拥堵事件；
S03、基于两类拥堵事件，计算交通拥堵事件相关指标：交通阻尼系数、最大持续时间、最大扩散长度；
S04、计算交通事件影响力指标。
其中，在步骤S01中，划分目标路网所有道路数据标准小段,并提取所有标准小段上的拥堵状态等级；
标准小段长度小于50m范围，且此范围内的车辆平均速度能反应此段内的路况状态。
小段上平均速度计算方法为所有在此小段上的所有行驶车辆的平均时速，根据速度与道路等级转换成对应路况等级，或从第三方数据源获取路况转换成对应等级，等级设定如下：
拥堵状态 畅通 缓行 轻度拥堵 严重拥堵
状态等级 1 2 3 4
在步骤S02中，设定拥堵阈值，并利用拥堵源头计算算法计算出拥堵源头所在小段。设定拥堵阈值为2(缓行)或者为3(轻度拥堵)，把大于等于此阈值等级的标准小段定义拥堵小段，用于拥堵源头计算。
拥堵源头计算算法：对所有拥堵小段按照路段的车辆行驶方向进行排序，得到多组由多小段组成的拥堵连续段，并标记每组连续小段的最后一个小段为拥堵源头段，拥堵源头段的尾端为拥堵源头点，此点的详细地理坐标即为拥堵源头的地理坐标。
针对计算出来的拥堵源头的位置，产生两类事件：
a.路段拥堵源头事件，拥堵源头的位置在路段的中间，可能是车祸、异常停车造成
b.路口拥堵源头事件，拥堵源头在路口位置，可能会影响到此路口其他路段，信号配时问题或者路口异常导致。
在步骤S03中，基于两类拥堵源头事件，计算相关指标：交通阻尼系数(Trafficresistance coefficient，TDC)，最大扩散长度，最长持续时间。
其中，交通阻尼系数的计算方法：基于已计算出的拥堵源头和对应的拥堵连续段(多个小段)，交通阻尼系数并随时间累计直至拥堵事件结束清零，每秒累计计算，路口事件交通阻尼系数为其聚合所有进口路段拥堵源头事件受阻值之和：
Figure GDA0003188407690000051
具体的说：
交通阻尼系数计算公式(TDC)如下：
对象:拥堵源头
计算:实时，每秒；
link-路段(路口到路口之间)；
source-拥堵源头；
dot-50米左右的标准小段；
next-dot：拥堵源头段的下一个小段(按行驶方向)；
Ωdot-拥堵源头的连续拥堵小段的dot集合；
tend,tstart-拥堵源头的开始与结束时间，每秒计算；
Figure GDA0003188407690000052
最大扩散长度、最大持续时间：随时间更新统计最大延续的拥堵段的长度，拥堵源头从产生到完全消散的最长持续时间，路口事件为所有进口产生路段时间的长度和事件的指标最大值。
在步骤S04中，基于以上计算的拥堵事件指标，计算事件影响力指标平均受阻值；
计算时间平均受阻值：
统计两类事件在持续时间内的总交通阻尼系数、最大持续时间(分钟)、最长扩散距离(密)；
计算事件平均受阻值＝路段受阻值÷(最大拥堵长度×最长拥堵时间)，也即为目标路段单位时间单位长度的平均受阻值。用此指标来评价交通事件的影响程度。
其中，平均受阻值具体计算公式如下：
对象：路段；
计算：可配置时间段(如30分钟)；
ARlink-路段平均受阻值；
Ωsource-路段上的所有源头集合；
lengthmax-路段上源头的最大拥堵长度(m,米)；
timemax-路段上源头的最长拥堵时间(s,秒)；
Figure GDA0003188407690000061
具体的说，本发明可如下应用：
a.拓展城市交通事件的概念，坐席出警都依照交通事件去查警处警；
b.对交通事件数量不同等级道路(快速路、高速路、主路等)、不同行政区、不同警务区规划参考提供数据支持；
c.事件相关联数据(交通阻尼系数、拥堵时长、拥堵里程)等都可用于展示、排名、交警重点关注。
另一方面，本发明还公开一种城市道路交通事件影响评价系统，
包括以下单元：
路况拥堵状态等级确定单元，用于划分路网道路数据为标准小段距，并获取对应路况拥堵状态等级；
拥堵事件确定单元，用于根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件；
交通拥堵事件相关指标计算单元用于基于两类拥堵事件，计算交通拥堵事件相关指标：交通阻尼系数、最大持续时间、最大扩散长度；
交通事件影响力指标计算单元，用于计算交通事件影响力指标。
第三方面本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。
可理解的是，本发明实施例提供的系统与本发明实施例提供的方法相对应，相关内容的解释、举例和有益效果可以参考上述方法中的相应部分。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种城市道路交通事件影响评价方法，其特征在于：
包括以下步骤：
S01、划分路网道路数据为标准小段距，并获取对应路况拥堵状态等级；
S02、根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件；
S03、基于两类拥堵事件，计算交通拥堵事件相关指标：交通阻尼系数、最大持续时间、最大扩散长度；
S04、计算交通事件影响力指标；
其中，所述S03中交通阻尼系数计算公式如下：
对象:拥堵源头；
计算:实时，每秒；
link-路口到路口之间的路段；
source-拥堵源头；
dot-50米左右的标准小段；
next-dot：按行驶方向的拥堵源头段的下一个小段；
Ωdot-拥堵源头的连续拥堵小段的dot集合；
tend,tstart-拥堵源头的开始与结束时间，每秒计算；
Figure FDA0003196011710000011
2.根据权利要求1所述的城市道路交通事件影响评价方法，其特征在于：所述S01中并获取对应路况拥堵状态等级具体包括：
首先计算小段上平均速度即计算所有在此小段上的所有行驶车辆的平均时速，根据速度与道路等级转换成对应路况等级，或从第三方数据源获取路况转换成对应等级。
3.根据权利要求1所述的城市道路交通事件影响评价方法，其特征在于：所述S02中根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件具体包括：
首先设定拥堵阈值，并利用拥堵源头计算算法计算出拥堵源头所在小段，设定拥堵阈值把大于等于此阈值等级的标准小段定义拥堵小段，用于拥堵源头计算；
其中，拥堵源头计算算法为对所有拥堵小段按照路段的车辆行驶方向进行排序，得到多组由多小段组成的拥堵连续段，并标记每组连续小段的最后一个小段为拥堵源头段，拥堵源头段的尾端为拥堵源头点，此点的详细地理坐标即为拥堵源头的地理坐标；
针对计算出来的拥堵源头的位置，产生两类事件：
所述路段拥堵源头事件为拥堵源头的位置在路段的中间；
所述路口拥堵源头事件为拥堵源头在路口位置。
4.根据权利要求3所述的城市道路交通事件影响评价方法，其特征在于：所述S03中最大扩散长度为随时间更新统计最大延续的拥堵段的长度。
5.根据权利要求3所述的城市道路交通事件影响评价方法，其特征在于：所述S03中最大持续时间为拥堵源头从产生到完全消散的最长持续时间。
6.根据权利要求3所述的城市道路交通事件影响评价方法，其特征在于：所述路口拥堵源头事件为所有进口产生路段时间的长度和事件的指标最大值。
7.根据权利要求1所述的城市道路交通事件影响评价方法，其特征在于：
所述S04计算交通事件影响力指标具体为：
计算事件平均受阻值＝路段受阻值÷(最大拥堵长度×最长拥堵时间)，也即为目标路段单位时间单位长度的平均受阻值；
所述事件平均受阻值具体计算公式如下：
对象：路段；
计算：可配置时间段；
ARlink-路段平均受阻值；
Ωsource-路段上的所有源头集合；
lengthmax-路段上源头的最大拥堵长度(m,米)；
timemax-路段上源头的最长拥堵时间(s,秒)；
Figure FDA0003196011710000021
8.一种城市道路交通事件影响评价系统，其特征在于：
包括以下单元：
路况拥堵状态等级确定单元，用于划分路网道路数据为标准小段距，并获取对应路况拥堵状态等级；
拥堵事件确定单元，用于根据对应路况等级，设定拥堵阈值，产生路段拥堵源头和路口拥堵源头两类拥堵事件；
交通拥堵事件相关指标计算单元用于基于两类拥堵事件，计算交通拥堵事件相关指标：交通阻尼系数、最大持续时间、最大扩散长度；
交通事件影响力指标计算单元，用于计算交通事件影响力指标；
其中，交通阻尼系数计算公式如下：
对象:拥堵源头
计算:实时，每秒；
link-路口到路口之间的路段；
source-拥堵源头；
dot-50米左右的标准小段；
next-dot：按行驶方向的拥堵源头段的下一个小段；
Ωdot-拥堵源头的连续拥堵小段的dot集合；
tend,tstart-拥堵源头的开始与结束时间，每秒计算；
Figure FDA0003196011710000031
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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