能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法和系統與流程
2023-12-02 04:22:26 4
本發明涉及道路交通管理領域，具體是一種能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法和系統。
背景技術：
隨著城市規模的不斷擴大，交通需求日益增長，道路交通擁堵從特大城市不斷向中小城市蔓延，已引起各級政府的高度重視。不論是一個城市的決策部門，還是管理部門及出行者都想快速正確的知道所在城市當前道路的擁堵程度，快速發現全轄區今天最早發生擁堵源頭的位置在哪裡，持續了多長時間。
國內許多部門發明了各種擁堵指數計算方法，其核心技術一是選取一個城市的若干條道路，也就是採用取樣模式；二是獲取道路暢通情況下的平均車速和當前道路的平均車速，計算其比值即指數值，其值越大，說明路網越擁堵。但是這種擁堵指數計算方式，只能夠宏觀的、平均的反映一條道路的擁堵程度，如果一條道路上有多個路口，其中只有一個路口出現了擁堵情況，那麼這一個路口的平均車速對於整條道路上的平均車速的影響非常小，根本無法影響到整條道路的擁堵指數，此時採用上述方式計算擁堵指數時，其指數值可能仍顯示0-2，屬於暢通狀態，這時，本應調動警員到擁堵的個別路口去消除導致擁堵的成因，由於目前的擁堵指數顯示道路是基本暢通的，也就不能及時提示管理者採取措施消除擁堵。因此採用現有技術中的擁堵指數，無法直接指導管理者消除擁堵。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明提供一種能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法和系統，能夠及時反映道路上的每一檢測坐標點的受阻係數，並及時確定擁堵源頭，以提示交通管理者，使其儘快採取消除擁堵的措施。
為此，本發明提供一種能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法，包括如下步驟：
在需要計算受阻係數區域的所有信號燈路口的進出口位置設置坐標點；若快速路長度大於設定閾值，則在快速路上設置坐標點；若普通道路的路口間距大於設定閾值時，則在路口間設置坐標點，將這些坐標點都標註到電子地圖上並進行編號；
通過網際網路實時讀取路況雲數據，將讀取的實時路況數據按照深紅色、紅色、黃色和綠色進行分類，將分類結果標註到電子地圖上所對應的坐標點上；
針對選定區域內的每一個坐標點，判斷其是否為擁堵源頭，若其為擁堵源頭則將其編號以及路況數據存入與其對應的數據表中；針對每一個擁堵源頭坐標點執行如下步驟：
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為綠色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第一數值；
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值；
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為紅色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
若其為紅色而下遊緊鄰坐標點為綠色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值；
若其為紅色而下遊緊鄰坐標點為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
若其為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
每隔第一預設周期，將區域內變為綠色的擁堵源頭的受阻係數清零；
每隔第二預設周期，根據區域內全部擁堵源頭的受阻係數得到該區域的總受阻係數，並發送提示該區域總受阻係數的區域受阻信號。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法中，還包括如下步驟：
每隔第三預設周期，根據區域內每一坐標點成為擁堵源頭的次數得到區域內擁堵發生次數，並顯示在當前時刻該區域內擁堵源頭的數量以及擁堵源頭所在位置。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法中，針對選定區域內的每一個坐標點，判斷其是否為擁堵源頭，若其為擁堵源頭則將其編號以及路況數據存入與其對應的數據表中的步驟中，通過以下步驟判斷坐標點是否為擁堵源頭：
若坐標點上標註為深紅色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色，則該坐標點確定為擁堵源頭；
若坐標點上標註為紅色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色或紅色，則該坐標點確定為擁堵源頭；
若坐標點上標註為黃色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色或紅色或黃色，則該坐標點確定為擁堵源頭。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法中，所述設定閾值在100米至150米之間。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法中，所述第一預設周期和/或所述第二預設周期和/或所述第三預設周期在1秒鐘至3秒鐘的範圍內。
本發明還提供一種能反映道路通行能力的受阻係數的計算系統，包括：
電子地圖標註單元，在需要計算受阻係數區域的所有信號燈路口的進出口位置設置坐標點；若快速路長度大於設定閾值，則在快速路上設置坐標點；若普通道路的路口間距大於設定閾值時，則在路口間設置坐標點，將這些坐標點都標註到電子地圖上並進行編號；
路況標註單元，通過網際網路實時讀取路況雲數據，將讀取的實時路況數據按照深紅色、紅色、黃色和綠色進行分類，將分類結果標註到電子地圖上所對應的坐標點上；
擁堵源頭確定單元，針對選定區域內的每一個坐標點，判斷其是否為擁堵源頭，若其為擁堵源頭則將其編號以及路況數據存入與其對應的數據表中；
擁堵係數計算單元，針對每一個擁堵源頭坐標點執行如下步驟：
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為綠色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第一數值；
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值；
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為紅色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
若其為紅色而下遊緊鄰坐標點為綠色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值；
若其為紅色而下遊緊鄰坐標點為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
若其為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
每隔第一預設周期，將區域內變為綠色的擁堵源頭的受阻係數清零；
受阻係數提示單元，每隔第二預設周期，根據區域內全部擁堵源頭的受阻係數得到該區域的總受阻係數，並發送提示該區域總受阻係數的區域受阻信號。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算系統中，還包括：
擁堵源頭提示單元，每隔第三預設周期，根據區域內每一坐標點成為擁堵源頭的次數得到區域內擁堵發生次數，並顯示在當前時刻該區域內擁堵源頭的數量以及擁堵源頭所在位置。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算系統中，所述擁堵源頭確定單元中，通過以下步驟判斷坐標點是否為擁堵源頭：
若坐標點上標註為深紅色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色，則該坐標點確定為擁堵源頭；
若坐標點上標註為紅色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色或紅色，則該坐標點確定為擁堵源頭；
若坐標點上標註為黃色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色或紅色或黃色，則該坐標點確定為擁堵源頭。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算系統中，所述電子地圖標註單元中，所述設定閾值在200米至300米之間。
可選地，上述的能反映道路通行能力的受阻係數的計算系統中，所述擁堵係數計算單元中的所述第一預設周期和/或所述受阻係數提示單元中的所述第二預設周期和/或所述擁堵源頭提示單元中的所述第三預設周期在1秒鐘至3秒鐘的範圍內。
本發明提供的上述技術方案，與現有技術相比，至少具有如下有益效果：
本發明提供的能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法和系統，將城市道路劃分為若干個坐標點，相鄰坐標點之間的距離小於設定閾值，針對每一坐標點，能夠通過網際網路實時讀取其路況數據。根據每一坐標點的路況數據以及與其緊鄰的下遊坐標點的路況數據，能夠判斷坐標點是否為擁堵源頭，如果確定坐標點為擁堵源頭，則根據該坐標點與下遊緊鄰坐標點之間的路況數據的差異得到該擁堵源頭的受阻係數。相對於擁堵指數，受阻係數是將整個城市細分為多個坐標點之後，根據每一坐標點以及與之相鄰的坐標點的路況得到的，能夠更加精準的反映整個城市的所有坐標點的路況，而且還能夠通過電子地圖直觀的反映出來，提示給交通管理者，一旦發現受阻係數異常即可快速發現導致交通擁堵源頭的準確位置，可以輔助交通管理部門快速採取相應措施，將擁堵源頭消滅在萌芽狀態或縮短擁堵源頭的持續時間。
附圖說明
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中，
圖1為本發明一個實施例所述能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法的流程圖；
圖2為本發明一個實施例所述在電子地圖上標註坐標點的示意圖；
圖3為本發明一個實施例所述判斷坐標點是否為擁堵源頭的方法流程圖；
圖4為本發明一個實施例所述能反映道路通行能力的受阻係數的計算系統的原理框圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。並且下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。
實施例1
本實施例提供一種能反映道路通行能力的受阻係數的計算方法，如圖1所示，包括如下步驟：
s1：在需要計算受阻係數區域的所有信號燈路口的進出口位置設置坐標點；若快速路長度大於設定閾值，則在快速路上設置坐標點；若普通道路的路口間距大於設定閾值時，則在路口間設置坐標點，將這些坐標點都標註到電子地圖上並進行編號。如圖2所示，所述電子地圖是需要計算受阻係數區域標準電子地圖。在電子地圖標註坐標點，兩個相鄰坐標點之間的實際距離可以設定在100米至150米之間。所述坐標點可以設置於任何位置，優選設置於路口的入口處、出口處，圖中箭頭表示行駛方向。對於電子地圖來說，其本身記錄著每一個坐標點的地理位置坐標，因此只要標註上坐標點，坐標點的地理位置坐標就是確定的已知的。
s2：通過網際網路實時讀取路況雲數據，將讀取的實時路況數據按照深紅色、紅色、黃色和綠色進行分類，將分類結果標註到電子地圖上所對應的坐標點上；具體地，現有很多政府部門將路況信息數據發布至網際網路上，這些數據也都是可以免費獲取的，本步驟可直接從網際網路上讀取相應的路況數據即可，路況數據一般為某一地理坐標的深紅、紅色、黃色、綠色等路況數據。採用深紅色表示嚴重擁堵、採用紅色表示擁堵、採用黃色表示緩慢、採用綠色表示暢通。因為步驟s1中的電子地圖的坐標點的地理坐標是已知的，因此可以很方便的從網際網路上找到與該坐標點地理坐標相同的位置的路況信息，根據其處於深紅色、紅色、黃色和綠色中的哪一分類中，將坐標點的路況標註清楚。
s3：針對選定區域內的每一個坐標點，判斷其是否為擁堵源頭，若其為擁堵源頭則將其編號以及路況數據存入與其對應的數據表中。對於每一個坐標點，均為其配置一個數據表，按照時間順序記錄該坐標點的路況數據，以及該坐標是否為擁堵源頭等信息。
s4：針對每一個擁堵源頭坐標點執行如下步驟：
s41：判斷擁堵源頭是否為深紅色，若是則執行步驟s42，否則執行步驟s44。
s42：判斷下遊緊鄰坐標點是否為綠色，若是則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第一數值，若否則執行步驟s43，所述第一數值可以根據實際情況進行選擇，本實施例中選擇為1.5。
s43：判斷下遊緊鄰坐標點是否為黃色，若是則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值；所述第二數值可以根據實際情況進行選擇，本實施例中選擇為1；否則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值，所述第三數值可以根據實際情況進行選擇，本實施例中選擇為0.5。
s44：判斷擁堵源頭是否為紅色，若是則執行步驟s45，否則執行步驟s46。
s45：判斷下遊緊鄰坐標點是否為綠色，若是則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值，否則執行步驟s46。
s46：當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值。
s47：每隔第一預設周期，將區域內變為綠色的擁堵源頭的受阻係數清零。所述第一預設周期可以根據實際情況進行選擇，本實施例中可選擇1秒鐘。
s5：每隔第二預設周期，根據區域內全部擁堵源頭的受阻係數得到該區域的總受阻係數，並發送提示該區域總受阻係數的區域受阻信號。所述第二預設周期可以根據實際情況進行選擇，本實施例中可選擇1秒鐘。
也就是說，對於作為擁堵源頭的坐標點，根據其下遊方向與之緊鄰的坐標點的路況與其路況之間的差異來確定該擁堵源頭的受阻係數。如果其下遊緊鄰坐標點的路況與該擁堵源頭的路況差距越大，說明該擁堵源頭對於下遊的阻力較大，因此受阻係數應該越大。例如，某一擁堵源頭為深紅色，而下遊方向與之緊鄰的坐標點為綠色的情況和下遊方向與之緊鄰的坐標點為紅色的情況，前者的受阻係數要大於後者。
本實施例提供的上述方案，將城市道路劃分為若干個坐標點，相鄰坐標點之間的距離小於設定閾值，針對每一坐標點，能夠通過網際網路實時讀取其路況數據。根據每一坐標點的路況數據以及與其緊鄰的下遊坐標點的路況數據，能夠判斷坐標點是否為擁堵源頭，如果確定坐標點為擁堵源頭，則根據該坐標點與下遊緊鄰坐標點之間的路況數據的差異得到該擁堵源頭的受阻係數。相對於擁堵指數，受阻係數是將整個城市細分為多個坐標點之後，根據每一坐標點以及與之相鄰的坐標點的路況得到的，能夠更加精準的反映整個城市的所有坐標點的路況，而且還能夠通過電子地圖直觀的反映出來，提示給交通管理者，一旦發現受阻係數異常即可快速發現導致交通擁堵源頭的準確位置，可以輔助交通管理部門快速採取相應措施，將擁堵源頭消滅在萌芽狀態或縮短擁堵源頭的持續時間。
進一步地，上述方案中還可以包括如下步驟：
s6：每隔第三預設周期，根據區域內每一坐標點成為擁堵源頭的次數得到區域內擁堵發生次數，並顯示在當前時刻該區域內擁堵源頭的數量以及擁堵源頭所在位置。所述第三預設周期可以根據實際情況進行選擇，本實施例中可選擇1秒鐘。具體地，在交通管理部門的控制中心，會設置有大屏顯示系統，可以通過顯示屏顯示受阻係數和擁堵源頭的數量及位置以提示交通管理者。本實施例中的上述方案，就可以通過顯示屏顯示區域內每一坐標點的顏色、每一坐標點是否為擁堵源頭、如果該坐標點為擁堵源頭還可以顯示擁堵源頭的受阻係數，而且對於每一個坐標點來說，還能夠記錄其成為擁堵源頭的次數以及其作為擁堵源頭時的擁堵持續時間等信息。管理者能夠根據所提示的信息選擇最佳處理方案，緩解擁堵源頭所帶來的影響。
實施例2
如圖3所示，本實施例在上述方案的基礎上，所述步驟s3中，通過以下步驟判斷坐標點是否為擁堵源頭：
s31：判斷某一編號的坐標點上是否為深紅色，若是則執行步驟s32，否則執行步驟s33；
s32：判斷該編號坐標點下遊緊鄰的坐標點上是否為深紅色，若否則執行步驟s37，若是則返回步驟s2；
s33：判斷該編號坐標點上是否為紅色，若是則執行步驟s34，否則執行步驟s35；
s34：判斷該編號坐標點下遊緊鄰的坐標點上是否為深紅色或紅色，若否則執行步驟s37，若是則返回步驟s2；
s35：判斷該編號坐標點上是否為黃色，若是則執行步驟s36，否則返回步驟s2；
s36：判斷該編號坐標點下遊緊鄰的坐標點上是否為深紅色或紅色或黃色，若否則執行步驟s37，若是則返回步驟s2；
s37：確定該編號坐標點為擁堵源頭。
也就是說，如果某一坐標點為深紅色，但是其下遊緊鄰的坐標點不是深紅色則該坐標點為擁堵源頭。如果某一坐標點為紅色，但是其下遊緊鄰的坐標點不是深紅色也不是紅色，則該坐標點為擁堵源頭。如果某一坐標點為黃色，但是其下遊坐標點不是深紅色也不是紅色也不是黃色，則該坐標點為擁堵源頭。採用該判斷方式可以非常簡單快速地得到擁堵源頭所對應的坐標點，並能夠根據坐標點與地理位置坐標的對應關係確定擁堵源頭所在的具體位置，為快速消除擁堵源頭提供了保障。
實施例3
本實施例提供一種能反映道路通行能力的受阻係數的計算系統，如圖4所示，包括：
電子地圖標註單元1，在需要計算受阻係數區域的所有信號燈路口的進出口位置設置坐標點；若快速路長度大於設定閾值，則在快速路上設置坐標點；若普通道路的路口間距大於設定閾值時，則在路口間設置坐標點，將這些坐標點都標註到電子地圖上並進行編號；如圖2所示，所述電子地圖是需要計算受阻係數區域標準電子地圖。在電子地圖標註坐標點，兩個相鄰坐標點之間的實際距離可以設定在100米至150米之間。所述坐標點可以設置於任何位置，優選設置於路口的入口處、出口處，圖中箭頭表示行駛方向。對於電子地圖來說，其本身記錄著每一個坐標點的地理位置坐標，因此只要標註上坐標點，坐標點的地理位置坐標就是確定的已知的。
路況標註單元2，通過網際網路實時讀取路況雲數據，將讀取的實時路況數據按照深紅色、紅色、黃色和綠色進行分類，將分類結果標註到電子地圖上所對應的坐標點上；具體地，現有很多政府部門將路況信息數據發布至網際網路上，這些數據也都是可以免費獲取的，本步驟可直接從網際網路上讀取相應的路況數據即可，路況數據一般為某一地理坐標的深紅、紅色、黃色、綠色等路況數據。採用深紅色表示嚴重擁堵、採用紅色表示擁堵、採用黃色表示緩慢、採用綠色表示暢通。因為步驟s1中的電子地圖的坐標點的地理坐標是已知的，因此可以很方便的從網際網路上找到與該坐標點地理坐標相同的位置的路況信息，根據其處於深紅色、紅色、黃色和綠色中的哪一分類中，將坐標點的路況標註清楚。
擁堵源頭確定單元3，針對選定區域內的每一個坐標點，判斷其是否為擁堵源頭，若其為擁堵源頭則將其編號以及路況數據存入與其對應的數據表中；對於每一個坐標點，均為其配置一個數據表，按照時間順序記錄該坐標點的路況數據，以及該坐標是否為擁堵源頭等信息。
擁堵係數計算單元4，針對每一個擁堵源頭坐標點執行如下步驟：
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為綠色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第一數值；所述第一數值可以根據實際情況進行選擇，本實施例中選擇為1.5。
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值；所述第二數值可以根據實際情況進行選擇，本實施例中選擇為1；
若其為深紅色而下遊緊鄰坐標點為紅色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；所述第三數值可以根據實際情況進行選擇，本實施例中選擇為0.5。
若其為紅色而下遊緊鄰坐標點為綠色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第二數值；
若其為紅色而下遊緊鄰坐標點為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
若其為黃色，則當前時刻下該擁堵源頭的受阻係數加第三數值；
每隔第一預設周期，將區域內變為綠色的擁堵源頭的受阻係數清零；所述第一預設周期可以根據實際情況進行選擇，本實施例中可選擇1秒鐘。
受阻係數提示單元5，每隔第二預設周期，根據區域內全部擁堵源頭的受阻係數得到該區域的總受阻係數，並發送提示該區域總受阻係數的區域受阻信號。所述第二預設周期可以根據實際情況進行選擇，本實施例中可選擇1秒鐘。
也就是說，對於作為擁堵源頭的坐標點，根據其下遊方向與之緊鄰的坐標點的路況與其路況之間的差異來確定該擁堵源頭的受阻係數。如果其下遊緊鄰坐標點的路況與該擁堵源頭的路況差距越大，說明該擁堵源頭對於下遊的阻力較大，因此受阻係數應該越大。例如，某一擁堵源頭為深紅色，而下遊方向與之緊鄰的坐標點為綠色的情況和下遊方向與之緊鄰的坐標點為紅色的情況，前者的受阻係數要大於後者。
本實施例提供的上述方案，將城市道路劃分為若干個坐標點，相鄰坐標點之間的距離小於設定閾值，針對每一坐標點，能夠通過網際網路實時讀取其路況數據。根據每一坐標點的路況數據以及與其緊鄰的下遊坐標點的路況數據，能夠判斷坐標點是否為擁堵源頭，如果確定坐標點為擁堵源頭，則根據該坐標點與下遊緊鄰坐標點之間的路況數據的差異得到該擁堵源頭的受阻係數。相對於擁堵指數，受阻係數是將整條道路細分為多個坐標點之後，根據每一坐標點以及與之相鄰的坐標點的路況得到的，能夠更加精準的反映整條道路上的所有坐標點的路況，而且還能夠通過電子地圖直觀的反映出來，提示給交通管理者，一旦發現受阻係數增加即可快速發現導致交通擁堵源頭的準確位置，可以輔助交通管理部門快速採取相應措施，將擁堵源頭消滅在萌芽狀態或縮短擁堵源頭的持續時間。
優選地，如圖4所示，上述系統中還包括擁堵源頭提示單元6，每隔第三預設周期，根據區域內每一坐標點成為擁堵源頭的次數得到區域內擁堵發生次數，並顯示在當前時刻該區域內擁堵源頭的數量以及擁堵源頭所在位置。
進一步地，所述擁堵源頭確定單元3中，通過以下步驟判斷坐標點是否為擁堵源頭：
若坐標點上標註為深紅色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色，則該坐標點確定為擁堵源頭；
若坐標點上標註為紅色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色或紅色，則該坐標點確定為擁堵源頭；
若坐標點上標註為黃色且下遊緊鄰的坐標點上不是深紅色或紅色或黃色，則該坐標點確定為擁堵源頭。
也就是說，如果某一坐標點為深紅色，但是其下遊緊鄰的坐標點不是深紅色則該坐標點為擁堵源頭。如果某一坐標點為紅色，但是其下遊緊鄰的坐標點不是深紅色也不是紅色，則該坐標點為擁堵源頭。如果某一坐標點為黃色，但是其下遊坐標點不是深紅色也不是紅色也不是黃色，則該坐標點為擁堵源頭。採用該判斷方式可以非常簡單快速地得到擁堵源頭所對應的坐標點，並能夠根據坐標點與地理位置坐標的對應關係確定擁堵源頭所在的具體位置，為快速消除擁堵源頭提供了保障。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。