一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统及方法，该系统包括：采集模块、提取模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、第四计算模块。本发明专利技术提出的一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统及方法，能够有效分析突发事件对区域路网的影响程度。该分析方法和系统不仅能够为交通运输部门管理突发事件提供辅助决策依据，提高事件处理效率，还能够为出行者合理安排出行提供参考。该方法能够应用到各种突发事件分析中，例如，事故、地震、山体滑坡、洪水、暴雪等对区域路网的影响分析。

【技术实现步骤摘要】
一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统及方法
本专利技术涉及区域路网分析
更具体地，涉及一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统及方法。
技术介绍
交通路网中的突发事件,包括暴雨、大雪、洪水、冰冻、泥石流、山体滑坡等恶劣天气自然灾害，以及车辆碰撞追尾、货物洒落、隧道起火等交通事故。突发事件常常会引起道路通行能力下降，导致交通拥堵或中断，严重情况下甚至会导致整个路网的交通瘫痪。在重特大交通事故及灾害情况下，及时准确地定位和监测突发事件对区域路网的影响，能够为交通运输部门管理交通事件提供辅助决策依据，提高事件处理效率，同时也可以为出行者合理安排出行提供参考，将灾害降低到最小，减少生命和财产的损失。随着交通智能化与信息化的推进，海量交通数据的记录、存储及提取已经不再是一个难题，对于海量的数据，基于模型的方法面临参数多、模型结构复杂等问题，基于数据驱动的方法无需建立模型，仅寻找数据间的内在联系机制即可，分析评估简单高效，因此，需要提供一种基于数据驱动的突发事件对区域路网的影响分析系统及方法。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术一个方面提供一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统，包括：采集模块，采集所有区域路网范围和对应各区域路网各时间段内的历史数据；提取模块，根据突发事件发生位置以及时间，提取对应区域路网范围内对应时间段的历史数据；第一计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的通行指数；第二计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的流量变化指数；第三计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的拥堵时长变化指数；第四计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的拥堵变化指数。优选地，所述系统还包括判断模块，所述判断模块根据所述第一计算模块计算的通行指数确定对应区域路网内每个路段为阻断路段、绕行路段或者正常路段；其中，所述每个路段的通行指数计算公式为：所述判断模块被配置为：当所述通行指数小于第一预设判断值，该路段被判断为阻断路段，当所述通行指数大于第二预设判断值，该路段被判断为绕行路段，当所述通行指数在所述第一预设判断值和第二预设判断值之间，该路段被判断为正常路段；所述区域路网整体的通行指数的计算公式为：优选地，所述每个时间段的流量变化指数的计算公式为：提取的时间段内的整体流量变化指数的计算公式为：优选地，所述拥堵时长的计算公式为提取的各路段的拥堵时长变化指数的计算公式为：所述区域路网整体的拥堵时长变化指数的计算公式为所述拥堵指数的计算公式为：所述拥堵变化指数的计算公式为：本专利技术另一方面提供一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析方法，包括：采集所有区域路网范围和对应各区域路网各时间段内的历史数据；根据突发事件发生位置以及时间，提取对应区域路网范围内对应时间段的历史数据；分别计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的通行指数、流量变化指数、拥堵时长变化指数以及拥堵变化指数。优选地，所述计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的通行指数包括：根据所述第一计算模块计算的通行指数确定对应区域路网内每个路段为阻断路段、绕行路段或者正常路段，其中，所述通行指数计算公式为：当所述通行指数小于第一预设判断值，该路段被判断为阻断路段，当所述通行指数大于第二预设判断值，该路段被判断为绕行路段，当所述通行指数在所述第一预设判断值和第二预设判断值之间，该路段被判断为正常路段；计算所述区域路网整体的通行指数，其中，其计算公式为：优选地，所述每个时间段的流量变化指数的计算公式为：所述提取的时间段内的整体流量变化指数的计算公式为：优选地，所述拥堵时长的计算公式为所述提取的各路段的拥堵时长变化指数的计算公式为：所述区域路网整体的拥堵时长变化指数的计算公式为优选地，所述拥堵指数的计算公式为：所述拥堵变化指数的计算公式为：本专利技术的有益效果如下：本专利技术提出的一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统及方法，能够有效分析突发事件对区域路网的影响程度。该分析方法和系统不仅能够为交通运输部门管理突发事件提供辅助决策依据，提高事件处理效率，还能够为出行者合理安排出行提供参考。该方法能够应用到各种突发事件分析中，例如，事故、地震、山体滑坡、洪水、暴雪等对区域路网的影响分析。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术一个实施例提供的一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统结构示意图。图2示出本专利技术一个实施例提供的一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析方法流程示意图。图3示出本专利技术一个实施例提供的一种突发事件后的时间段内对应的区域路网内的通行指数的流程示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。交通路网中的突发事件,包括暴雨、大雪、洪水、冰冻、泥石流、山体滑坡等恶劣天气自然灾害，以及车辆碰撞追尾、货物洒落、隧道起火等交通事故。突发事件常常会引起道路通行能力下降，导致交通拥堵或中断，严重情况下甚至会导致整个路网的交通瘫痪。在重特大交通事故及灾害情况下，及时准确地定位和监测突发事件对区域路网的影响，能够为交通运输部门管理交通事件提供辅助决策依据，提高事件处理效率，同时也可以为出行者合理安排出行提供参考，将灾害降低到最小，减少生命和财产的损失。突发事件对区域路网的影响分析方法研究方面，现有的研究方法主要是通过模型估计交通事故所引发交通拥挤在路网内的传播，为交通事故应急救援和路网交通管理提供决策依据。1976年，Chow利用冲击波理论和排队论建立了公路交通事件发生时车辆排队长度的估计模型。1986年，Morales根据到达离去曲线建立了车辆最大排队长度和延误估计模型，并分析了有计划的交通事件和突发的交通事件对模型的影响，用于确定最优的控制策略。1993年，Newell以波动理论与累计流量到离曲线模型为基础，利用实际数据建立了高速公路交通拥堵空间扩散估计模型。1997年，Lawson在排队论的基础上，对累计到达离去模型进行改进，设计了瓶颈路段交通拥堵时空扩散范围估计方法，但是模型需要假设车辆的到达率和离去率确定不变，且不能用于估计过饱和交叉口交通拥挤扩散范围。2007年，王炜等将交通疏导措施作为影响因素，重新分配交通流，根据区域交通流总出行时间的变化确定交通事件造成影响范围，实时评估交通事件的影响范围。2008年，高翔和姜桂艳等设计了基于固定型检测器的CTM排队模型和基于移动型检测器的FCD方法，对城市道路的交通拥挤空间扩散范围进行估计，并利用决策树理论、模糊思想和专家系统思想，建立了交通事件空间扩散范围估计方法。2017年，金书鑫等利用公路养护施工控制区设置经验及规范要求、交通流理论阻抗计算与行驶时间对比的研究方法，定量确定点、线、面3个层次的事故影响区。申请号为201710077433.0的专利提出一种基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，利用交通波理论建立交通事故的影响范围的预测模型，采用ANFIS模型修正危化品事件的持续时间模型，建立影响范围的预测模型；对雾、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统，其特征在于，包括：采集模块，采集所有区域路网范围和对应各区域路网各时间段内的历史数据；提取模块，根据突发事件发生位置以及时间，提取对应区域路网范围内对应时间段的历史数据；第一计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的通行指数；第二计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的流量变化指数；第三计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的拥堵时长变化指数；第四计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的拥堵变化指数。

【技术特征摘要】
1.一种数据驱动的突发事件对区域路网影响分析系统，其特征在于，包括：采集模块，采集所有区域路网范围和对应各区域路网各时间段内的历史数据；提取模块，根据突发事件发生位置以及时间，提取对应区域路网范围内对应时间段的历史数据；第一计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的通行指数；第二计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的流量变化指数；第三计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的拥堵时长变化指数；第四计算模块，计算突发事件后的时间段内对应的区域路网内的拥堵变化指数。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统还包括判断模块，所述判断模块根据所述第一计算模块计算的通行指数确定对应区域路网内每个路段为阻断路段、绕行路段或者正常路段；其中，所述每个路段的通行指数计算公式为：所述判断模块被配置为：当所述通行指数小于第一预设判断值，该路段被判断为阻断路段，当所述通行指数大于第二预设判断值，该路段被判断为绕行路段，当所述通行指数在所述第一预设判断值和第二预设判断值之间，该路段被判断为正常路段；所述区域路网整体的通行指数的计算公式为：3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述每个时间段的流量变化指数的计算公式为：所述提取的时间段内的整体流量变化指数的计算公式为：4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述拥堵时长的计算公式为提取的各路段的拥堵时长变化指数的计算公式为：所述区域路网整体的拥堵时长变化指数的计算公式为5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨珍珍，高自友，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11