一种用户出行路径诱导与管控系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用户出行路径诱导与管控系统及其方法，其特征包括：若干个用户端、一个云端处理器和一个后台服务器；若干个用户端用于获取用户未来出行需求数据并发送给云端处理器进行出行预约，云端处理器用于处理出行数据预测未来路况并为用户分配出行路径，根据用户端是否服从分配为不同用户端划分不同优先级；后台服务器用于对用户端进行定位、跟踪及拥挤收费管理。本发明专利技术以收集未来出行需求、预测未来路况、分配出行路径、拥挤收费管理的流程化方式对用户出行进行出行路径的诱导及智慧管控，在一定程度上可以有效限制私家车出行、鼓励公交出行，从而能有效降低交通拥塞的发生，实现高效、绿色、畅通出行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通领域，具体的说是一种用户出行路径诱导与管控系统及其方法。
技术介绍
随着机动车保有量的不断上升，城市道路变得拥挤甚至拥塞，交通拥挤会给城市带来安全、经济、环境、健康等方面的问题。为了更畅通的出行，人们往往会通过下载百度地图或者高德地图，出行之前先看看软件中的路况情况再决定出行路径，以期尽可能地避开交通拥塞，减少出行时间，提高出行效率。但是，百度地图、高德地图存在以下不足：(1)百度地图和高德地图仅依靠历史交通数据和实时交通数据预测未来路况；(2)百度地图和高德地图规划依据是实时路况和用户出发地、目的地，规划的路线容易造成“看时通，走时堵”的尴尬境地。然而，从城市管理者角度来说，想要有效减少交通拥塞，就应从交通源头-交通需求出发，采取有效的交通需求管理手段来缓解交通拥塞势在必行，城市道路拥挤收费就是一种利用价格机制来控制和调节交通需求的管理措施，通过对城市道路中某些拥挤区域的车辆征收一定的通行费用来改变出行者出行方式、出行路径等的选择，减少拥挤区域内的交通流量、削减不必要出行，从而达到缓解交通拥挤的目的。继1920年英国经济学家Pigou和Knight创造性地提出了拥挤收费的概念后，交通拥挤收费问题在理论和实践上受到研究人员越来越多的重视。就我国现状而言，上海已于2004年开始对“中心区交通拥挤收费综合技术研究”课题进行立项研究，并己经开展了对城市交通拥挤收费的可行性研究并提出了具体的实施建议，研究区域由中山东路一复兴路一华山路一江苏路一长寿路一苏州河围成的浦西收费区域及绮浦江一张杨路一东方路围成的浦东收费区域，收费区域边界道路不收费，收费车辆主要为私家车辆、出租车及各类客车(含外地客车)，其他车辆(公交车、军车、消防车、救护车等特殊车辆)不收费；具体的收费时间为周一至周五上午8:00-11:00，下午16:00-17:30，公共假日及公休日不收费；经研究不同拥挤费率对道路拥挤的影响程度，确定收费费率为每车次7元较合理，详细的收费标准可通过公众的心理接受程度及经济发展水平合理确定。上海市的这种拥挤收费方法虽然对交通拥塞起到了一定的缓解作用，但是存在以下不足：(1)在收费区域中边界道路不收费，容易造成司机为了躲避拥挤收费而采用绕行边界道路或者非拥挤收费区域的出行路径，引起边界道路或者非拥挤收费区域的拥塞；(2)收费时间分区段，容易造成人们为了躲避拥挤收费而在非用户收费时间区段出行，造成非拥挤收费时间区段的交通拥挤甚至堵塞；(3)拥挤收费费率按照车次收取且数目偏低，容易导致部分出行者不在乎拥挤收费措施的心理。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种用户出行路径诱导与管控系统及其方法，以期能通过收集出行需求、预测未来路况、分配出行路径、拥挤收费管理的流程化方式对城市用户出行进行智慧管控，从而能在一定程度上有效限制私家车出行、鼓励公交出行，有效降低交通拥塞的发生，实现高效、绿色、畅通的交通出行。本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下的技术方案是：本专利技术一种用户出行路径诱导与管控系统的特点包括：若干个用户端、一个云端处理器和后台服务器；任意一个用户端获取出行需求数据并发送给所述云端处理器进行出行预约，获得出行预约数据，所述出行需求数据包括:用户出行起点、终点；所述出行预约数据包括：预约出发时间、预约未来出行拟走路径；所述云端处理器对所述用户端的出行需求数据和出行预约数据进行存储，从而获得若干个用户端的预约未来出行拟走路径、预约出发时间；所述云端处理器所收集到的所有未来出行拟走路线与城市路网进行匹配，从而对所有未来出行数据、历史交通数据、实时交通数据进行综合处理，得到未来路况预测结果，所述预测结果为未来路网各个路段的路段占有率、车行速度和交通流量；所述云端处理器根据所述未来路况预测结果以及分配原则为用户端分配出行路径并发送给用户端进行确认；若用户端服从分配，云端处理器则将相应用户端记为第一优先级用户，若用户端拒绝服从分配并向后台服务器输入自定义路径，则将相应用户端记为第二优先级用户，并发放拥塞抵用券；若用户端拒绝服从分配并未向后台服务器提供出行路径，则将相应用户端记为第三优先级用户；所述后台服务器对用户端进行定位和跟踪，从而获得用户端的实际出行路径和实际出行用时用于更新所述预测结果；若发现实际出行路径中发生拥塞，则判断用户端是否进行出行预约，若未预约，则进行拥塞收费，若预约，则判断用户端的预约出发时间与实际出发时间之间的差值是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的避拥塞的出行路径与实际出行路径之间的路程差是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的优先级，若为第三优先级用户或第二优先级用户，则进行拥塞收费，否则，不进行拥塞收费。本专利技术所述的用户出行路径诱导与管控系统的特点也在于：所述分配原则包括：先预约先分配原则、容量限制原则和系统最优原则；所述先预约先分配原则为：在进行交通分配时，根据不同的用户端在系统中预约未来出行拟走路径的时间的先后顺序，对于较早确定未来出行路径的用户端，优先进行分配；所述容量限制原则为：在进行交通分配时，当路段的车辆数超过路段设计最大容量的预警值时，不再分配相应路段；所述系统最优原则为：以达到系统总出行成本最小作为系统最优条件，并分配交通量。本专利技术一种用户出行路径诱导与管控方法的特点是应用于由干个用户端、一个云端处理器和一个后台服务器构成的系统中，并按如下步骤进行：步骤1：采集用户未来出行需求数据并进行出行预约：任意一个用户端获取出行需求数据并发送给云端处理器进行出行预约，获得出行预约数据，所述出行需求数据包括:用户出行起点、终点；出行预约数据包括：预约出发时间、预约未来出行拟走路径；步骤2：云端处理器对用户端的出行需求数据和出行预约数据进行存储，从而获得若干个用户端的未来出行拟走路径、预约出发时间；步骤3：云端处理器预测未来路况：所述云端处理器所收集到的所有未来出行拟走路线与城市路网进行匹配，从而对所有未来出行数据、历史交通数据、实时交通数据进行综合处理，得到未来路况预测结果，所述预测结果为未来路网各个路段的路段占有率、车行速度和交通流量；步骤4：所述云端处理器根据所述未来路况预测结果以及分配原则为用户端分配出行路径并发送给用户端进行确认；若用户端服从分配，云端处理器则将相应用户端记为第一优先级用户，若用户端拒绝服从分配并向后台服务器输入自定义路径，则将相应用户端记为第二优先级用户，并发放拥塞抵用券；若用户端拒绝服从分配并未向后台服务器提供出行路径，则将相应用户端记为第三优先级用户；步骤5：所述后台服务器对用户端进行定位和跟踪，从而获得用户端的实际出行路径和实际出行用时用于更新所述预测结果；步骤6：后台服务器进行拥挤收费管理：若发现实际出行路径中发生拥塞，则判断用户端是否进行出行预约，若未预约，则进行拥塞收费，若预约，则判断用户端的预约出发时间与实际出发时间之间的差值是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的避拥塞的出行路径与实际出行路径之间的路程差是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的优先级，若为第三优先级用户或第二优先级用户，则进行拥塞收费，否则，不进行拥塞收费。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用户出行路径诱导与管控系统，其特征包括：若干个用户端、一个云端处理器和后台服务器；任意一个用户端获取出行需求数据并发送给所述云端处理器进行出行预约，获得出行预约数据，所述出行需求数据包括:用户出行起点、终点；所述出行预约数据包括：预约出发时间、预约未来出行拟走路径；所述云端处理器对所述用户端的出行需求数据和出行预约数据进行存储，从而获得若干个用户端的预约未来出行拟走路径、预约出发时间；所述云端处理器所收集到的所有未来出行拟走路线与城市路网进行匹配，从而对所有未来出行数据、历史交通数据、实时交通数据进行综合处理，得到未来路况预测结果，所述预测结果为未来路网各个路段的路段占有率、车行速度和交通流量；所述云端处理器根据所述未来路况预测结果以及分配原则为用户端分配出行路径并发送给用户端进行确认；若用户端服从分配，云端处理器则将相应用户端记为第一优先级用户，若用户端拒绝服从分配并向后台服务器输入自定义路径，则将相应用户端记为第二优先级用户，并发放拥塞抵用券；若用户端拒绝服从分配并未向后台服务器提供出行路径，则将相应用户端记为第三优先级用户；所述后台服务器对用户端进行定位和跟踪，从而获得用户端的实际出行路径和实际出行用时用于更新所述预测结果；若发现实际出行路径中发生拥塞，则判断用户端是否进行出行预约，若未预约，则进行拥塞收费，若预约，则判断用户端的预约出发时间与实际出发时间之间的差值是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的避拥塞的出行路径与实际出行路径之间的路程差是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的优先级，若为第三优先级用户或第二优先级用户，则进行拥塞收费，否则，不进行拥塞收费。...

【技术特征摘要】
1.一种用户出行路径诱导与管控系统，其特征包括：若干个用户端、一个云端处理器和后台服务器；任意一个用户端获取出行需求数据并发送给所述云端处理器进行出行预约，获得出行预约数据，所述出行需求数据包括:用户出行起点、终点；所述出行预约数据包括：预约出发时间、预约未来出行拟走路径；所述云端处理器对所述用户端的出行需求数据和出行预约数据进行存储，从而获得若干个用户端的预约未来出行拟走路径、预约出发时间；所述云端处理器所收集到的所有未来出行拟走路线与城市路网进行匹配，从而对所有未来出行数据、历史交通数据、实时交通数据进行综合处理，得到未来路况预测结果，所述预测结果为未来路网各个路段的路段占有率、车行速度和交通流量；所述云端处理器根据所述未来路况预测结果以及分配原则为用户端分配出行路径并发送给用户端进行确认；若用户端服从分配，云端处理器则将相应用户端记为第一优先级用户，若用户端拒绝服从分配并向后台服务器输入自定义路径，则将相应用户端记为第二优先级用户，并发放拥塞抵用券；若用户端拒绝服从分配并未向后台服务器提供出行路径，则将相应用户端记为第三优先级用户；所述后台服务器对用户端进行定位和跟踪，从而获得用户端的实际出行路径和实际出行用时用于更新所述预测结果；若发现实际出行路径中发生拥塞，则判断用户端是否进行出行预约，若未预约，则进行拥塞收费，若预约，则判断用户端的预约出发时间与实际出发时间之间的差值是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的避拥塞的出行路径与实际出行路径之间的路程差是否大于阈值，若大于阈值，则进行拥塞收费，否则，判断用户端的优先级，若为第三优先级用户或第二优先级用户，则进行拥塞收费，否则，不进行拥塞收费。2.根据权利要求1所述的用户出行路径诱导与管控系统，其特征是：所述分配原则包括：先预约先分配原则、容量限制原则和系统最优原则；所述先预约先分配原则为：在进行交通分配时，根据不同的用户端在系统中预约未来出行拟走路径的时间的先后顺序，对于较早确定未来出行路径的用户端，优先进行分配；所述容量限制原则为：在进行交...

【专利技术属性】
技术研发人员：董满生，焦港欣，金颖，顾尚定，石琴，丁中俊，贾庭勇，冯星淇，李雪，何明铭，彭晨，闫俊，凡士超，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34