CN114937355B - 一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法及装置 - Google Patents

一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法及装置 Download PDF

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CN114937355B CN202210521806.XA CN202210521806A CN114937355B CN 114937355 B CN114937355 B CN 114937355B CN 202210521806 A CN202210521806 A CN 202210521806A CN 114937355 B CN114937355 B CN 114937355B
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Abstract

本发明公开了一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法及装置，涉及土木工程技术及计算机技术领域。包括：获取待分析的震后区域的数据；将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据；将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间。本发明基于震后道路通行性情况，从区域建筑群数据反推出路网流量数据，提出了道路级别的震后交通状况模拟分析方法。

Description

一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法及装置
技术领域
本发明涉及土木工程技术及计算机技术领域，特别是指一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法及装置。
背景技术
地震及其次生灾害对城市造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡，给震后救援工作和恢复工作带来了沉重压力，而震后救援工作和恢复工作的进展能否顺利的关键在于震后道路交通状况。因此，如何合理、全面地模拟并评估震后城市道路交通状况十分必要。
研究震后城市交通状况评估，必须考虑两方面因素：一方面是地震灾害链影响下城市道路的通行性。在这方面，现阶段已经有学者进行了研究，通过现有方法可以分析地震中相邻建筑物倒塌和建筑次生坠物造成的道路阻塞的可能性。另一方面是震后不同区域的交通出行量将发生较大变化，极可能引起道路堵塞，进一步影响交通状况。在这方面，关于交通分布预测，常用重力模型(引入母子公司关联因素的城际客运出行分布预测模型[J].同济大学学报(自然科学版),2020,48(09):1319-1327.)；关于交通流量确定，大多通过现状车流量反推或人口普查数据确定，缺乏对交通出行量的快速、准确获取方法，且尚未有研究对灾后道路状况描述展开研究。因此，还有待进一步的研究。
发明内容
本发明针对现有技术缺乏对交通出行量的快速、准确获取方法，且尚未有研究对灾后道路状况描述展开研究的问题，提出了本发明。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法，该方法由电子设备实现，该方法包括：
S1、获取待分析的震后区域的数据。
S2、将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据。
S3、将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间。
可选地，S2中的将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据包括：
S21、将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的建筑分布和路网分布。
S22、根据建筑分布和路网分布将待分析的震后区域划分为多个交通小区。
S23、计算多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据；其中，震后交通出行数据包括震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，S23中的计算多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据包括：
S231、获取每个交通小区中各类用地的面积。
S232、根据各类用地的面积计算每个交通小区的各类用地的居住人口。
S233、根据各类用地的居住人口计算每个交通小区的出行总量和吸引总量。
S234、根据每个交通小区的出行总量和吸引总量计算每个交通小区的震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，S232中的每个交通小区的各类用地的居住人口的计算方法，如下式(1)所示：
Figure BDA0003643779100000021
其中，Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；Sij为每个交通小区中各类用地的面积；Aj为人均建筑面积。
可选地，S233中的每个交通小区的出行总量的计算方法如下式(2)所示，每个交通小区的吸引总量的计算方法如下式(3)所示：
Ei＝∑jNij×TRj (2)
Fi＝∑jNij×ARj (3)
其中，Ei为每个交通小区的出行总量；Fi为每个交通小区的吸引总量；Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；TRj为震后不同类型建筑的人口出行率；ARj为震后不同类型建筑的人口吸引率。
可选地，S234中的每个交通小区的震后总出行车流量的计算方法如下式(4)所示，每个交通小区的震后总吸引车流量的计算方法如下式(5)所示：
Pi＝Ei×k (4)
Ai＝Fi×k (5)
其中，Pi为震后总出行车流量；Ei为每个交通小区的出行总量；k为车辆出行占交通出行方式的比例；Ai为震后总吸引车流量；Fi每个交通小区的吸引总量。
可选地，S3中的将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S31、根据震后交通出行数据、交通小区之间的阻抗以及重力模型，得到交通分布情况。
S32、根据交通分布情况以及用户均衡分配模型对交通小区之间分配车流量。
S33、根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
可选地，S33中的根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S331：根据交通小区之间的车流量以及道路基础数据，建立道路仿真模拟模型；其中，道路基础数据包括道路长度以及车道宽度。
S332：确定道路受阻路段；其中，道路受阻路段包括部分车道被阻断路段以及所有车道被阻断路段。
S333：根据震后建筑瓦砾堆积和次生火灾的影响范围确定道路受阻路段的受损范围；其中，道路受阻路段的受损范围包括部分车道被阻断路段的受损范围以及所有车道被阻断路段的受损范围。
S334：根据道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
可选地，S334中的根据道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S3341、将部分车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行车道关闭；其中，车道关闭的长度为部分车道被阻断路段的受损范围。
S3342、将所有车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行整体路段删除；其中，整体路段删除的长度为所有车道被阻断路段的受损范围。
S3343、在车道关闭以及整体路段删除后的道路仿真模拟模型中，设置行程时间监测点和车辆的驾驶行为参数，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
另一方面，本发明提供了一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析装置，该装置应用于实现基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法，该装置包括：
获取模块，用于获取待分析的震后区域的数据；
输入模块，用于将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据；
输出模块，用于将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间。
可选地，输入模块，进一步用于：
S21、将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的建筑分布和路网分布。
S22、根据建筑分布和路网分布将待分析的震后区域划分为多个交通小区。
S23、计算多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据；其中，震后交通出行数据包括震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，输入模块，进一步用于：
S231、获取每个交通小区中各类用地的面积。
S232、根据各类用地的面积计算每个交通小区的各类用地的居住人口。
S233、根据各类用地的居住人口计算每个交通小区的出行总量和吸引总量。
S234、根据每个交通小区的出行总量和吸引总量计算每个交通小区的震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，输入模块，进一步用于：
Figure BDA0003643779100000051
其中，Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；Sij为每个交通小区中各类用地的面积；Aj为人均建筑面积。
可选地，输入模块，进一步用于：
Ei＝∑jNij×TRj (2)
Fi＝∑jNij×ARj (3)
其中，Ei为每个交通小区的出行总量；Fi为每个交通小区的吸引总量；Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；TRj为震后不同类型建筑的人口出行率；ARj为震后不同类型建筑的人口吸引率。
可选地，输入模块，进一步用于：
Pi＝Ei×k (4)
Ai＝Fi×k (5)
其中，Pi为震后总出行车流量；Ei为每个交通小区的出行总量；k为车辆出行占交通出行方式的比例；Ai为震后总吸引车流量；Fi每个交通小区的吸引总量。
可选地，输出模块，进一步用于：
S31、根据震后交通出行数据、交通小区之间的阻抗以及重力模型，得到交通分布情况。
S32、根据交通分布情况以及用户均衡分配模型对交通小区之间分配车流量。
S33、根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
可选地，输出模块，进一步用于：
S331：根据交通小区之间的车流量以及道路基础数据，建立道路仿真模拟模型；其中，道路基础数据包括道路长度以及车道宽度。
S332：确定道路受阻路段；其中，道路受阻路段包括部分车道被阻断路段以及所有车道被阻断路段。
S333：根据震后建筑瓦砾堆积和次生火灾的影响范围确定道路受阻路段的受损范围；其中，道路受阻路段的受损范围包括部分车道被阻断路段的受损范围以及所有车道被阻断路段的受损范围。
S334：根据道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
可选地，输出模块，进一步用于：
S3341、将部分车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行车道关闭；其中，车道关闭的长度为部分车道被阻断路段的受损范围。
S3342、将所有车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行整体路段删除；其中，整体路段删除的长度为所有车道被阻断路段的受损范围。
S3343、在车道关闭以及整体路段删除后的道路仿真模拟模型中，设置行程时间监测点和车辆的驾驶行为参数，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法。
一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
上述方案中，基于地震后的道路通行性情况，从区域建筑群数据反推出路网流量数据，提出了道路级别的震后交通状况模拟分析方法，根据震后道路的交通状况，可以确定具体的交通管制措施和调配方案，为缓解震后交通压力，增强城市路网服务水平提供帮助。同时，也为地震后应急响应决策提供重要参考，为震前建筑改造加固、设置地震群众应急避难地点提供指导意见。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的局部道路正常状况的通行性设置图；
图3是本发明实施例提供的局部道路车道受阻的通行性设置图；
图4是本发明实施例提供的某时刻道路正常状况的模拟结果图；
图5是本发明实施例提供的某时刻道路部分车道关闭的模拟结果图；
图6是本发明实施例提供的道路受阻状况下检测路段车道占有率变化图；
图7是本发明实施例提供的道路受阻状况下检测路段平均排队时间变化图；
图8是本发明实施例提供的道路受阻状况下检测路段平均车速变化图；
图9是本发明实施例提供的全部道路被阻断时的模拟设置图；
图10是本发明实施例提供的某时刻道路全部车道被阻断时的模拟结果图；
图11是本发明实施例提供的道路阻断状况下检测路段车道占有率变化图；
图12是本发明实施例提供的道路阻断状况下检测路段平均排队时间变化图；
图13是本发明实施例提供的道路阻断状况下检测路段平均车速变化图；
图14是本发明实施例提供的基于震后道路通行性的交通路况模拟分析装置框图；
图15是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法，该方法可以由电子设备实现。如图1所示的基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法流程图，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：
S1、获取待分析的震后区域的数据。
一种可行的实施方式中，震后区域的数据可以是震后区域的建筑群分布信息。
S2、将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据。
可选地，S2中的将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据包括：
S21、将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的建筑分布和路网分布。
S22、根据建筑分布和路网分布将待分析的震后区域划分为多个交通小区。
S23、计算多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据；其中，震后交通出行数据包括震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，S23中的计算多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据包括：
S231、获取每个交通小区中各类用地的面积。
S232、根据各类用地的面积计算每个交通小区的各类用地的居住人口。
可选地，S232中的每个交通小区的各类用地的居住人口的计算方法，如下式(1)所示：
Figure BDA0003643779100000081
其中，Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；Sij为每个交通小区中各类用地的面积；Aj为人均建筑面积。
一种可行的实施方式中，人均建筑面积Aj，可以按下表1进行取值：
表1
Figure BDA0003643779100000082
S233、根据各类用地的居住人口计算每个交通小区的出行总量和吸引总量。
可选地，S233中的每个交通小区的出行总量的计算方法如下式(2)所示，每个交通小区的吸引总量的计算方法如下式(3)所示：
Ei＝∑jNij×TRj (2)
Fi＝∑jNij×ARj (3)
其中，Ei为每个交通小区的出行总量；Fi每个交通小区的吸引总量；Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；TRj为震后不同类型建筑的人口出行率；ARj为震后不同类型建筑的人口吸引率。
一种可行的实施方式中，震后不同类型建筑的人口出行率TRj和震后不同类型建筑的人口吸引率ARj两者的取值参考下表2：
表2
Figure BDA0003643779100000091
S234、根据每个交通小区的出行总量和吸引总量计算每个交通小区的震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，S234中的每个交通小区的震后总出行车流量的计算方法如下式(4)所示，每个交通小区的震后总吸引车流量的计算方法如下式(5)所示：
Pi＝Ei×k (4)
Ai＝Fi×k (5)
其中，Pi为震后总出行车流量；Ei为每个交通小区的出行总量；k为该区域交通出行方式中车辆出行所占的比例；Ai为震后总吸引车流量；Fi为每个交通小区的吸引总量。
S3、将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间。
可选地，S3中的将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S31、根据震后交通出行数据、交通小区之间的阻抗以及重力模型，得到交通分布情况。
一种可行的实施方式中，将交通小区之间的阻抗作为影响因子，采用重力模型确定区域所产生的交通将流向何处以及吸引力将来自何处，即交通分布情况。
S32、根据交通分布情况以及用户均衡分配模型对交通小区之间分配车流量。
一种可行的实施方式中，根据不同区域之间的道路交通状况来指定区间交通流选择的路线，采用UE(User-optimized Equilibrium，用户均衡分配模型)为每条特定道路分配交通区之间的车流量。
S33、根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
一种可行的实施方式中，上述步骤S33可以是考虑道路通行性，设定受阻路段，对重要路段灾后的交通路况进行模拟分析。
可选地，S33中的根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S331：根据交通小区之间的车流量以及道路基础数据，建立道路仿真模拟模型；其中，道路基础数据包括道路长度以及车道宽度。
一种可行的实施方式中，根据每条道路上的车流量数据和道路基础数据(道路长度、车道宽度)，建立道路仿真模拟模型。
S332：确定道路受阻路段；其中，道路受阻路段包括部分车道被阻断路段以及所有车道被阻断路段。
一种可行的实施方式中，确定道路受阻路段，将受阻路段分为两种情况：(1)道路的部分车道被阻断，但还有剩余车道供车辆行驶；(2)道路的所有车道被阻断，车辆完全无法通过该路段。
S333：根据震后建筑瓦砾堆积和次生火灾的影响范围确定道路受阻路段的受损范围。
其中，道路受阻路段的受损范围包括部分车道被阻断路段的受损范围以及所有车道被阻断路段的受损范围。
S334：根据道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
可选地，S334中的根据道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S3341、将部分车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行车道关闭。
其中，车道关闭的长度为部分车道被阻断路段的受损范围。
一种可行的实施方式中，对于部分阻断的道路，在交通状况模拟中采用关闭车道的方法，根据受损道路的范围确定关闭的车道长度。
S3342、将所有车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行整体路段删除。
其中，整体路段删除的长度为所有车道被阻断路段的受损范围。
S3343、在车道关闭以及整体路段删除后的道路仿真模拟模型中，在各个路段设置行程时间监测点和车辆的驾驶行为参数，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
一种可行的实施方式中，在各个路段设置行程时间监测点和车辆的驾驶行为参数，然后进行交通状况模拟，得到车辆在各路段的通行时间。
举例来说，以某地区为例，该地区有43881栋建筑，结合卫星影像确定该区域建筑的基本轮廓与位置，然后使用ArcGIS地理信息系统，绘制精确的建筑和路网模型，并依据现有路网建设将研究区域划分为8个交通小区。
根据各小区内建筑的不同用途统计建筑面积，各小区不同类型建筑面积统计表如表3所示：
表3
Figure BDA0003643779100000111
Figure BDA0003643779100000121
得到建筑面积数据后，根据上述方法计算各小区中不同类型用地的居住人口Nij。
然后，根据上述方法计算各小区的震后出行总量Ei和吸引总量Fi。
根据该地区2010年的出行方式统计数据显示：公交出行占比为28.2％，地铁出行占比为11.5％，小汽车出行占比为34.2％，出租汽车出行占比为6.6％，因此，该区域交通出行方式中车辆出行所占的比例k＝0.8。由此计算该地区震后各小区出行车流量Pi和吸引车流量Ai。
本实施例借用TransCAD平台对各小区间车流数据进行可视化呈现。
得到各小区的交通出行量后，利用利用重力模型进行流量分配，获取各交通干线上的流量情况。
本实施例借用VISSIM平台进行交通路况模拟。依照路网模型在VISSIM中建立交通模型，并按照上述计算所得的流量结果为道路设置车流量。对该区域仅限600s交通状况模拟，某一时刻的交通状况结果显示各交通小区交汇处车辆庞杂，路网承载压力较大，一旦震后这些路段受到损伤，极大概率造成车辆拥堵致使交通瘫痪。
为进一步研究由于道路流量变化可能带来的交通问题，本实施例选取部分高危路段(承载流量多且震后道路通行性易受影响)，分别针对不同损伤状况下的道路交通状况进行模拟分析。
(1)道路部分车道被阻断时
如图2所示，选取道路汇聚密集路段为例进行模拟。图3中黑色粗线部分代表该车道震后无法通过。
分别对这两种情况进行模拟，结果如图4、5所示。通过对比可以看出，由于黑色粗线部分的车道无法通车，该路段的上行车辆只能并入右侧车道驶入上方，这与右方直行汇入的车辆在上行方向上共用同一车道，造成了右方车道驶入车辆排队等待的现象，即此时右方路段交通拥堵，想要通过耗时较长。
为验证上述分析结果，分别对两种情景下的车道占有率、平均排队时间、平均车速进行对比，结果如图6到8所示。
(2)道路阻断
震后最不利情况下，可能导致局部道路暂时无法通行，这会导致相邻道路的车流量在短时间内急剧增大，很可能造成道路拥堵。本实施例在选取的局部道路网络中，假设端口道路震后断交(图9)，来模拟分析此时的交通状况。对道路断交的情景进行模拟，某时刻的模拟结果如图10所示。
由图10可以看出，由于右上方道路被完全阻断(图中黑色粗线部分)，导致上行车辆只能左转汇入左侧车道，同时，左侧道路上部分想要左转的车辆也无法继续通行，只能汇入下行车道。由于道路的阻断，极可能造成图左侧的右行车道由于短时间内车流量的大幅度增加而产生拥堵。对左侧右行道路变化前后的通行数据进行对比，如图11、12、13所示。
本发明实施例中，基于地震后的道路通行性情况，从区域建筑群数据反推出路网流量数据，提出了道路级别的震后交通状况模拟分析方法，根据震后道路的交通状况，可以确定具体的交通管制措施和调配方案，为缓解震后交通压力，增强城市路网服务水平提供帮助。同时，也为地震后应急响应决策提供重要参考，为震前建筑改造加固、设置地震群众应急避难地点提供指导意见。
如图14所示，本发明实施例提供了一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析装置1400，该装置1400应用于实现基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法，该装置1400包括：
获取模块1410，用于获取待分析的震后区域的数据；
输入模块1420，用于将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据；
输出模块1430，用于将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间。
可选地，输入模块1420，进一步用于：
S21、将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的建筑分布和路网分布。
S22、根据建筑分布和路网分布将待分析的震后区域划分为多个交通小区。
S23、计算多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据；其中，震后交通出行数据包括震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，输入模块1420，进一步用于：
S231、获取每个交通小区中各类用地的面积。
S232、根据各类用地的面积计算每个交通小区的各类用地的居住人口。
S233、根据各类用地的居住人口计算每个交通小区的出行总量和吸引总量。
S234、根据每个交通小区的出行总量和吸引总量计算每个交通小区的震后总出行车流量和震后总吸引车流量。
可选地，输入模块1420，进一步用于：
Figure BDA0003643779100000141
其中，Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；Sij为每个交通小区中各类用地的面积；Aj为人均建筑面积。
可选地，输入模块1420，进一步用于：
Ei＝∑jNij×TRj (2)
Fi＝∑jNij×ARj (3)
其中，Ei为每个交通小区的出行总量；Fi为每个交通小区的吸引总量；Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；TRj为震后不同类型建筑的人口出行率；ARj为震后不同类型建筑的人口吸引率。
可选地，输入模块1420，进一步用于：
Pi＝Ei×k (4)
Ai＝Fi×k (5)
其中，Pi为震后总出行车流量；Ei为每个交通小区的出行总量；k为车辆出行占交通出行方式的比例；Ai为震后总吸引车流量；Fi每个交通小区的吸引总量。
可选地，输出模块1430，进一步用于：
S31、根据震后交通出行数据、交通小区之间的阻抗以及重力模型，得到交通分布情况。
S32、根据交通分布情况以及用户均衡分配模型对交通小区之间分配车流量。
S33、根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
可选地，输出模块1430，进一步用于：
S331：根据交通小区之间的车流量以及道路基础数据，建立道路仿真模拟模型；其中，道路基础数据包括道路长度以及车道宽度。
S332：确定道路受阻路段；其中，道路受阻路段包括部分车道被阻断路段以及所有车道被阻断路段。
S333：根据震后建筑瓦砾堆积和次生火灾的影响范围确定道路受阻路段的受损范围；其中，道路受阻路段的受损范围包括部分车道被阻断路段的受损范围以及所有车道被阻断路段的受损范围。
S334：根据道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
可选地，输出模块1430，进一步用于：
S3341、将部分车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行车道关闭；其中，车道关闭的长度为部分车道被阻断路段的受损范围。
S3342、将所有车道被阻断路段在道路仿真模拟模型中进行整体路段删除；其中，整体路段删除的长度为所有车道被阻断路段的受损范围。
S3343、在车道关闭以及整体路段删除后的道路仿真模拟模型中，设置行程时间监测点和车辆的驾驶行为参数，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
本发明实施例中，基于地震后的道路通行性情况，从区域建筑群数据反推出路网流量数据，提出了道路级别的震后交通状况模拟分析方法，根据震后道路的交通状况，可以确定具体的交通管制措施和调配方案，为缓解震后交通压力，增强城市路网服务水平提供帮助。同时，也为地震后应急响应决策提供重要参考，为震前建筑改造加固、设置地震群众应急避难地点提供指导意见。
图15是本发明实施例提供的一种电子设备1500的结构示意图，该电子设备1500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)1501和一个或一个以上的存储器1502，其中，存储器1502中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器1501加载并执行以实现下述基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法：
S1、获取待分析的震后区域的数据。
S2、将待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据。
S3、将震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法。例如，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、获取待分析的震后区域的数据；
S2、将所述待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据；
所述S2中的将所述待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据包括：
S21、将所述待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的建筑分布和路网分布；
S22、根据所述建筑分布和路网分布将所述待分析的震后区域划分为多个交通小区；
S23、计算所述多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据；其中，所述震后交通出行数据包括震后总出行车流量和震后总吸引车流量；
所述S23中的计算所述多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据包括：
S231、获取每个交通小区中各类用地的面积；
S232、根据所述各类用地的面积计算每个交通小区的各类用地的居住人口；
S233、根据所述各类用地的居住人口计算每个交通小区的出行总量和吸引总量；
所述S233中的每个交通小区的出行总量的计算方法如下式(1)所示，每个交通小区的吸引总量的计算方法如下式(2)所示：
Ei＝∑jNij×TRj (1)
Fi＝∑jNij×ARj (2)
其中，Ei为每个交通小区的出行总量；Fi为每个交通小区的吸引总量；Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；TRj为震后不同类型建筑的人口出行率；ARj为震后不同类型建筑的人口吸引率；
S234、根据所述每个交通小区的出行总量和吸引总量计算每个交通小区的震后总出行车流量和震后总吸引车流量；
所述S234中的每个交通小区的震后总出行车流量的计算方法如下式(3)所示，每个交通小区的震后总吸引车流量的计算方法如下式(4)所示：
Pi＝Ei×k (3)
Ai＝Fi×k (4)
其中，Pi为震后总出行车流量；Ei为每个交通小区的出行总量；k为车辆出行占交通出行方式的比例；Ai为震后总吸引车流量；Fi每个交通小区的吸引总量；
S3、将所述震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，所述交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间；
所述S3中的将所述震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S31、根据所述震后交通出行数据、交通小区之间的阻抗以及重力模型，得到交通分布情况；
S32、根据所述交通分布情况以及用户均衡分配模型对交通小区之间分配车流量；
S33、根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；
所述S33中的根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S331：根据交通小区之间的车流量以及道路基础数据，建立道路仿真模拟模型；其中，所述道路基础数据包括道路长度以及车道宽度；
S332：确定道路受阻路段；其中，所述道路受阻路段包括部分车道被阻断路段以及所有车道被阻断路段；
S333：根据震后建筑瓦砾堆积和次生火灾的影响范围确定道路受阻路段的受损范围；其中，道路受阻路段的受损范围包括部分车道被阻断路段的受损范围以及所有车道被阻断路段的受损范围；
S334：根据所述道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S232中的每个交通小区的各类用地的居住人口的计算方法，如下式(5)所示：
Figure FDA0003898546940000031
其中，Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；Sij为每个交通小区中各类用地的面积；Aj为人均建筑面积。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S334中的根据所述道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S3341、将所述部分车道被阻断路段在所述道路仿真模拟模型中进行车道关闭；其中，车道关闭的长度为所述部分车道被阻断路段的受损范围；
S3342、将所述所有车道被阻断路段在所述道路仿真模拟模型中进行整体路段删除；其中，整体路段删除的长度为所述所有车道被阻断路段的受损范围；
S3343、在车道关闭以及整体路段删除后的道路仿真模拟模型中，设置行程时间监测点和车辆的驾驶行为参数，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
4.一种基于震后道路通行性的交通路况模拟分析装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取待分析的震后区域的数据；
输入模块，用于将所述待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据；
输出模块，用于将所述震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；其中，所述交通路况模拟分析结果包括待分析的震后区域的车辆在震后区域的各路段的通行时间；所述将所述待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的震后交通出行数据包括：
S21、将所述待分析的震后区域的数据输入到建筑和路网模型，得到待分析的震后区域的建筑分布和路网分布；
S22、根据所述建筑分布和路网分布将所述待分析的震后区域划分为多个交通小区；
S23、计算所述多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据；其中，所述震后交通出行数据包括震后总出行车流量和震后总吸引车流量；
所述S23中的计算所述多个交通小区中的每个交通小区的震后交通出行数据包括：
S231、获取每个交通小区中各类用地的面积；
S232、根据所述各类用地的面积计算每个交通小区的各类用地的居住人口；
S233、根据所述各类用地的居住人口计算每个交通小区的出行总量和吸引总量；
所述S233中的每个交通小区的出行总量的计算方法如下式(1)所示，每个交通小区的吸引总量的计算方法如下式(2)所示：
Ei＝∑jNij×TRj (1)
Fi＝∑jNij×ARj (2)
其中，Ei为每个交通小区的出行总量；Fi为每个交通小区的吸引总量；Nij为每个交通小区的各类用地的居住人口；TRj为震后不同类型建筑的人口出行率；ARj为震后不同类型建筑的人口吸引率；
S234、根据所述每个交通小区的出行总量和吸引总量计算每个交通小区的震后总出行车流量和震后总吸引车流量；
所述S234中的每个交通小区的震后总出行车流量的计算方法如下式(3)所示，每个交通小区的震后总吸引车流量的计算方法如下式(4)所示：
Pi＝Ei×k (3)
Ai＝Fi×k (4)
其中，Pi为震后总出行车流量；Ei为每个交通小区的出行总量；k为车辆出行占交通出行方式的比例；Ai为震后总吸引车流量；Fi每个交通小区的吸引总量；
所述将所述震后交通出行数据输入到交通路况模拟分析模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S31、根据所述震后交通出行数据、交通小区之间的阻抗以及重力模型，得到交通分布情况；
S32、根据所述交通分布情况以及用户均衡分配模型对交通小区之间分配车流量；
S33、根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果；
所述S33中的根据交通小区之间的车流量，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果包括：
S331：根据交通小区之间的车流量以及道路基础数据，建立道路仿真模拟模型；其中，所述道路基础数据包括道路长度以及车道宽度；
S332：确定道路受阻路段；其中，所述道路受阻路段包括部分车道被阻断路段以及所有车道被阻断路段；
S333：根据震后建筑瓦砾堆积和次生火灾的影响范围确定道路受阻路段的受损范围；其中，道路受阻路段的受损范围包括部分车道被阻断路段的受损范围以及所有车道被阻断路段的受损范围；
S334：根据所述道路受阻路段、道路受阻路段的受损范围以及道路仿真模拟模型，得到待分析的震后区域的交通路况模拟分析结果。
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