一種基於實時交通信息的動態路徑尋優系統的製作方法
2023-06-25 04:12:21
專利名稱：一種基於實時交通信息的動態路徑尋優系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能 交通應用技術領域，具體涉及ー種基於實時交通信息的動態路徑尋優系統。
背景技術：
隨著經濟和社會的發展，汽車的數量以驚人的速度增長，道路的建設遠遠滯後於車輛數量的増加，交通擁擠也成為經濟發展的滯阻因素，而解決交通擁擠的最佳途徑是進行路徑誘導，減少車輛在道路上的運行時間。該技術領域也成為國際上研究的熱門領域。而路徑選擇是該技術領域的核心技木。因此路徑尋優方法也最為技術人員所關心。所謂路徑尋優即根據實時的路況信息和交通需求，在一定的優化目標下，為車輛提供最優路徑。最優路徑不僅指一般地理意義上的距離最短，還可以引申到其他的度量，如時間、費用等。因此，最優路徑問題就成為用時最短路徑問題、費用最低問題等。目前的最優路徑是基於傳統路網模型實現的，傳統路網模型都只是描述了路網的連通性，由於實際的交通路網不僅具有拓撲連通的特性，還具有施加於道路之上的管理規則和限制，如禁止右轉、単行線、限高、限重等。基於傳統的路網模型的以上缺點，提出的改進型路網模型，在原來傳統的路網模型基礎上增加交通服務規則，從而表達加載了交通規則的道路交通網絡，但依然不能準確和全面的描述交通信息中對路徑尋優產生影響的其他時空要素，從而導致路徑尋優的結果往往是簡單的距離最短，對於時間最短則是片面地只考慮了道路本身的連通性而忽略了道路的動態要素如交通事故，重大事件、施工佔道、設備故障等對最優路徑分析的影響。由此，現有技術中提出了根據動態交通信息選擇最優路徑的方法，如專利文獻CN101256083A公開了ー種基於動態信息的城市交通網絡路徑的選擇方法，其利用地感線圏、GPS等已有的信息採集手段，採集實時路況信息，並建立實時資料庫；利用電子地圖信息，建立城市網絡拓撲結構圖；即時使用Djkstra標號法動態尋找起點終點之間的最優路徑。然而上述技術方案中，通過現代城市已經鋪設好的地面感應線圈和各個出租公司配備的GPS裝置，實時採集城市道路上的實際交通信息僅包括平均行程時間、平均行駛速度、車流量、車流密度、線圈的佔空比等信息後，運用信息融合算法得到準確的交通狀態信息，把這些信息分類別，分時間存儲。由此可見，上述技術方案中對於動態交通信息的存儲依靠檢測技術檢測到的實際情況，但是現有檢測技術只能檢測交通狀態帶來的影響，不能檢測有突發事件帶來的影響。例如，當某一路段正在進行施工，已經封閉，但是通過現有的信息採集技術採集到該路段的車輛密度幾乎為零，就有可能選擇這一路段為最優路段。又如，當某一路段有交通管理部門正在進行重大任務預先演習，此路段上只有交通部門的警衛車輛行駛，已經不允許其他車輛進入，而此時採集到該路段的行車速度和車輛密度相較於其他路段來說也非常適宜，也就有可能將該路段作為最有路段。另外還有其他ー些情況，如重大事件、交通事故、交通管制等等，交通管理部門都有可能對某一路段實施封路措施，而通過現有的交通信息採集手段無法檢測到，這就可能導致根據動態交通信息選取的最優路徑是無法通行的路徑。
實用新型內容本實用新型所要解決的是現有技術中根據動態交通信息選擇最優路徑時，沒有考慮由於路段封閉不能通行的情況，容易將封閉路段選擇為最優路徑的技術問題進而提供一種可根據發生在路網上的突然事件排除封閉路段後獲取適於車輛通行最優路徑的基於實時交通信息的動態路徑尋優系統。為解決上述技術問題，本實用新型提供ー種基於實時交通信息的動態路徑尋優系統，包括車載裝置，設置於車輛上，其包括信息顯示單元，顯示交通路網模型及車輛行駛出發地至目的地之間的道路連通狀態；信息獲取單元，設置於車輛上，與交通管理部門信息發布中心通訊連接，可獲取交通管理部門實時發布的交通狀態信息及路段封閉信息；數據處理単元，與所述信息獲取單元連接，根據路段封閉信息將封閉路段設置為無法通行；根據各路段的交通狀態信息獲得車輛從出發地至目的地的最優路徑；所述信息顯示單元接收所述數據處理單元獲取的無法通行的路段信息和最優路徑信息明確標明無法通行的路段並高亮顯示最優路徑。所述信息顯示單元包括GIS電子地圖模塊。所述信息獲取單元包括具有通訊功能的GPS模塊。本實用新型上述的技術方案與現有技術相比具有以下有益效果①本方案中路徑尋優系統，其包括與交通管理部門信息發布中心通訊連接的信息獲取單元，能夠及時獲取路段封閉信息，當由於突發事件例如，交通管制、交通事故、斷路施エ等事件導致路段封閉無法通行時，即使此時採用交通信息採集單元採集到路段暢通，無擁堵現象，但是依然會在信息顯示單元上將對應的路段標明無法通行，避免將其選為最優路段給出行人員帶來誤導。②本實用新型提供的路徑尋優系統，在尋優過程中，既考慮了路網本身的連通性和轉向限制，也考慮了發生在路網上的交通事故、交通事件等動態信息導致路段封閉的情況。因此，本方案可以避免基於傳統路網模型進行的路徑尋優的片面性。③本實用新型基於實時交通信息的動態路徑尋優系統，對於路段封閉情況是每隔一定周期進行重新計算，該周期可以選擇為十分鐘，因此保證了路徑尋優的結果的實時性和實用性，獲取的最優路徑就是基於當前路況的最優。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進ー步詳細的說明。圖Ia為現有技術中傳統節點-弧段路ロ模型；圖Ib為現有技術中四節點-十二弧段路ロ模型；圖2為實際路網示意圖；[0023]圖3為道路要素路網模型交叉ロ -路段關係ER圖；圖4為動態交通信息分類示意圖；圖5為本實用新型實施例中最優路徑聞売顯不不意圖；圖6為本實用 新型實施例中無法通行道路顯示示意圖；圖7為本實用新型實施例中最優路徑改變後的聞売顯不不意圖；圖8為本法明動態路徑尋優系統原理框圖；圖9為本法明動態路徑尋優方法流程圖。
具體實施方式
本實施例提供ー種基於實時交通信息的動態路徑尋優系統，包括車載裝置，設置於車輛上，其包括信息顯示單元，顯示交通路網模型及車輛行駛出發地至目的地之間的道路連通狀態；信息獲取單元，設置於車輛上，與交通管理部門信息發布中心通訊連接，可獲取交通管理部門實時發布的交通狀態信息及路段封閉信息；數據處理単元，與所述信息獲取單元連接，根據路段封閉信息將封閉路段設置為無法通行；根據各路段的交通狀態信息獲得車輛從出發地至目的地的最優路徑；所述信息顯示單元接收所述數據處理單元獲取的無法通行的路段信息和最優路徑信息明確標明無法通行的路段並高亮顯示最優路徑。作為優選的實施方式，所述信息顯示單元包括GIS電子地圖模塊。作為優選的實施方式，所述信息獲取單元包括具有通訊功能的GPS模塊。本實施例還提供ー種基於實時交通信息的動態路徑尋優方法，包括如下步驟I.建立路網模型，採用路段-交叉ロ的連通關係描述實際路網；本實施例中，通過GIS電子地圖顯示路段-交叉ロ連通關係；以最為典型的傳統弧段-結點模型為例，Shem結合圖論的理論，用結點(node)和弧段(link)來描述交通網絡，也就是傳統的結點-弧段表示法，該模型被稱為結點-弧段數據模型。結點和弧段是模型的兩個基本元素，結點是弧段的起終點，而弧段通常是將兩個結點連接起來，路段上的所有屬性直接作為弧段的欄位存儲。如圖la，路ロ被簡化為ー個結點，這樣每個路ロ有一個節點和八條弧段的信息，顯然這種描述方式不包括路ロ的各種轉向信息。為了描述路ロ的各種轉向限制信息，Sheffi在此基礎上進行擴展，用四個結點來表示路ロ，這樣每個路ロ就有四個結點和十二條有向弧段表示，如圖Ib所示，定義該模型為四節點-十二弧段模型。圖Ib所示四節點-十二弧段路ロ模型，是目前最具代表性的路ロ模型，成為交通路網模型的基礎，其既描述了道路的連通性，還通過擴展結點和弧段的方式描述了路ロ的各種轉向限制信息。採用四節點-十二弧段模型描述方式建立起的路網模型中，可得到路段與交叉ロ的關係、轉向與交叉ロ的關係。以圖2所示的路網為例，可以得到路段與交叉ロ的關係如表I所示，交叉ロ與路段和其他交叉ロ的關係如表2所示，轉向與交叉ロ的關係如表3所示。表I路段與交叉ロ關係[0044]
權利要求1.ー種基於實時交通信息的動態路徑尋優系統，其特徵在於，包括 車載裝置，設置於車輛上，其包括 信息顯示單元，顯示交通路網模型及車輛行駛出發地至目的地之間的道路連通狀態；信息獲取單元，設置於車輛上，與交通管理部門信息發布中心通訊連接，可獲取交通管理部門實時發布的交通狀態信息及路段封閉信息； 數據處理単元，與所述信息獲取單元連接，根據路段封閉信息將封閉路段設置為無法通行；根據各路段的交通狀態信息獲得車輛從出發地至目的地的最優路徑； 所述信息顯示單元接收所述數據處理單元獲取的無法通行的路段信息和最優路徑信息明確標明無法通行的路段並高亮顯示最優路徑。
2.根據權利要求I所述的基於實時交通信息的動態路徑尋優系統，其特徵在於 所述信息顯示單元包括GIS電子地圖模塊。
3.根據權利要求I或2所述的基於實時交通信息的動態路徑尋優系統，其特徵在於 所述信息獲取單元包括具有通訊功能的GPS模塊。
專利摘要本實用新型提供一種基於實時交通信息的動態路徑尋優系統，該系統其包括與交通管理部門信息發布中心通訊連接的信息獲取單元，能夠及時獲取路段封閉信息，當由於突發事件例如，交通管制、交通事故、斷路施工等事件導致路段封閉無法通行時，即使此時採用交通信息採集單元採集到路段暢通，無擁堵現象，但是依然會在信息顯示單元上將對應的路段標明無法通行，避免將其選為最優路段給出行人員帶來誤導。本方案中路徑尋優是基於動態交通網絡數據集，考慮了發生在路網上的交通事故、交通事件等動態信息對道路通行的影響。
文檔編號G08G1/0969GK202404763SQ20112055162
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者朱弘戈, 李豔東, 楊峰, 胡文頌, 趙宇 申請人:北京易華錄信息技術股份有限公司