道路积水点识别方法及道路积水点识别系统技术方案

本发明专利技术涉及道路积水点识别系统包括：车速评价值设定单元，根据被检测路段上的浮动车的当前平均车速和路段积水车速阈值，设定被检测路段的车速评价值；车流量评价值设定单元，根据被检测路段上的当前浮动车流量和路段积水浮动车流量阈值，设定被检测路段的车流量评价值；降雨积水概率修正系数设定单元，根据被检测路段的当前小时降雨量和多个降雨阈值，设定降雨积水概率修正系数；以及积水识别单元，将被检测路段的所述车速评价值、车流量评价值以及降雨积水概率修正系数相乘得到被检测路段的积水综合评价值，根据该积水综合评价值判定被检测路段是否为积水路段。本发明专利技术实现了无装置积水检测，大大降低了设备布设与维修的成本。

Road Water Point Recognition Method and Road Water Point Recognition System

【技术实现步骤摘要】
道路积水点识别方法及道路积水点识别系统
本专利技术涉及城市防涝技术，具体地涉及通过结合降雨量、浮动车车速、流量等多种相关数据，实现全路网不同程度积水情形的实时识别的基于朴素贝叶斯模型的道路积水智能识别方法及道路积水智能识别系统。
技术介绍
治理内涝一直是各大城市的重点工作。但目前的防洪排涝应急工程基本还是“短、平、快”的小型项目，主要是为了缓解内涝，而难以短期内根治问题；另一方面，局部地区超标准偶发暴雨所导致的偶发性易涝点难以靠工程建设来根治。因此，加强对道路易涝点的积水监测与管理势在必行。针对当前城市的积水问题，现有技术中已针对性地开发城市道路积水监测系统，可以使城市管理变得实时、智能、科学高效，能及时发现隐患，在较大程度上降低城市积水给市民造成的危害。但是，由于目前的道路积水监测主要是借助于液压水位传感器等道路积水监测装置进行积水检测，每套装置只能监测一个地点，投资巨大且由于积水频率低，系统大部分时间处于闲置状态而造成巨额浪费，或只适用于桥隧涵洞。大数据可实现对道路积水历史规律的回溯以及对道路历史积水情况的识别。通过分析与积水相关的因素来推导道路积水情况，可以实现无检测设备下的积水识别。目前通过数据来智能识别道路积水的主要可分为两类，一类是根据积水形成的原因来推导可能积水的路段，另一类是根据积水造成的影响来识别已经积水的路段。前者主要通过分析降雨历时数据、排水管线数据和地表高程信息，对降雨过程中的地表径流和排水过程进行模拟，从而计算出可能积水的地点；后者则通过研究积水道路下的交通异常现象，结合降雨量、交通流量、车速等来推测出积水路段。相比而言，前者由于需要不同道路的地理信息数据及排水系统数据，采集数据与建立系统的难度更大，而且对由排水系统的偶发性堵塞引起的积水事件，由于排水参数无法实时检测与更新，因此无法准确识别。而后者目前则集中于对道路积水时交通状态的研究，而少有通过交通状态来反推道路积水的。刘军等虽然提出了根据车流量、速度来对快速路立交桥下积水进行识别的方法，但该方法仅适用于严重积水的情况，且没有从整个城市层面进行积水识别建模。例如，中国专利公开公报CN104729622A中公开了一种城市公共道路积水智能监控系统。该系统通过压力传感器对道路积水进行压力感应，将压力数据处理为积水状态后发出指令于显示屏和报警器，实现对路面积水情况的实时检测与显示。此方法为传统的基于检测设备的积水识别，虽然在检测设备上具有一定创新，但依然无法解决一套设备只能检测一个点、布设及维护成本大的问题。中国专利公开公报CN106021970A中，通过分析降雨历时数据、排水管线数据和地表高程信息，对降雨过程中的地表径流和排水过程进行模拟计算，以推导出可能积水的地点。但由于整个城市道路系统中各路段对应的地理信息皆不相同，且管道变更频繁、偶发性排水管道堵塞现象频发，仅通过对排水过程的模拟分析一方面需要的基础数据难以获取，另一方面对偶发性的堵塞现象也难以实时判断。BoniSu等(文献出处：HongHuang,YuntaoLi.Integratedsimulationmethodforwaterloggingandtrafficcongestionunderurbanrainstorms[J].NatureHazards(2016)81:23–40)模拟了降雨所造成道路积水的时间和空间分布，依据驾驶员对不同程度道路积水的行为反应而建立了微观仿真模型以评估降雨造成的积水对道路交通的影响。此方法重点分析了道路积水与道路交通的相关性，在一定程度上为基于浮动车行驶参数进行积水识别提供了理论支撑。但方法所提出的仿真模型参数较多且运行耗时较长，难以满足实时检测的需求。刘军等(文献出处：刘军,宋国华,赵琦,高永.基于FCD的桥下积水导致城市交通拥堵点段识别方法研究[J].交通信息与安全.31(176):43-48.2013；[15]刘军.基于浮动车数据的桥下积水导致的城市快速路交通拥堵规律研究[D].北京交通大学.2014.)研究了快速路立交桥下积水所导致的交通拥堵蔓延规律，并提出了识别方法，但其仅研究了特定道路、严重积水情况下的交通特性，只适用于研究道路高危积水情形，而无法识别全路网层面上不同的积水等级，由于不同积水情况下道路交通运行特征差异较大，而且不同路段本身对应的交通状况也各异，因此该方法的普适性相对而言不强。由上述介绍可知，现有积水检测技术主要可分为依靠硬件设备进行检测和依靠数据推导进行识别两大类。其各自存在的缺点为：(1)设备检测类：一个检测设备仅能检测一个地点。如果需要大范围、全方位的对城市道路积水进行实时监测，则设备的布设成本很大。而且，积水检测设备由于易受雨水侵蚀，其维护成本也很高。目前布设积水检测设备的城市往往只在个别关键地点进行布设，难以做到全路网的把控。(2)数据识别类：又可分为两类，一类是根据积水形成的原因来推导可能积水的路段，另一类是根据积水造成的影响来识别已经积水的路段。现有技术中，前者的缺点在于对道路地理信息及排水系统信息的收集难度较大，而且对由排水系统的偶发性堵塞引起的积水事件无法准确识别；后者则主要集中于降雨、积水对道路交通的影响研究上，而没有系统的建立起根据道路交通状态来推导积水点的过程，或者只研究了部分道路的严重积水情况下的识别方法，不具有推广到整个城市道路网络的普适性。
技术实现思路
技术问题本专利技术是鉴于如上所述的现有技术的情况，其目的在于提供一种基于朴素贝叶斯模型的道路积水点识别方法及道路积水点识别系统，其通过结合降雨量、浮动车车速、流量等多种相关数据，实现全路网不同程度积水情形的实时识别。问题解决方案为了实现上述目的，本专利技术实施例的一方案的道路积水点识别系统，其特征在于，包括：车速评价值设定单元，根据被检测路段上的浮动车的当前平均车速和路段积水车速阈值，设定所述被检测路段的车速评价值；车流量评价值设定单元，根据所述被检测路段上的当前浮动车流量和路段积水浮动车流量阈值，设定所述被检测路段的车流量评价值；降雨积水概率修正系数设定单元，根据被检测路段的当前小时降雨量和多个降雨阈值，设定降雨积水概率修正系数；以及积水识别单元，将所述被检测路段的所述车速评价值、所述车流量评价值以及所述降雨积水概率修正系数相乘得到所述被检测路段的积水综合评价值，根据该积水综合评价值判定所述被检测路段是否为积水路段。进一步，上述道路积水点识别系统还可以包括阈值设定单元，根据历史浮动车数据设定所述路段积水车速阈值、所述路段积水浮动车流量阈值以及所述多个降雨阈值。进一步，上述道路积水点识别系统还包括识别错误反馈单元，该当由所述积水识别单元判断为没有积水的路段实际积水或者由所述积水识别单元判断为积水的路段实际没有积水时，识别错误反馈单元反馈该判错信息及判错原因，所述阈值设定单元根据由上述识别错误反馈单元反馈的判错信息及判错原因，重新设定所述路段积水车速阈值、所述路段积水浮动车流量阈值、多个降雨阈值中相应的一个或多个阈值。进一步，上述道路积水点识别系统，所述车速评价值设定单元在被检测路段的浮动车运行速度低于置信度取90％的路段积水车速阈值时，设定所述车速评价值为1，在被检测路段的浮动车运行速度低于置信度取80％的路段积水车速阈值时，设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路积水点识别系统，其特征在于，包括：车速评价值设定单元，根据被检测路段上的浮动车的当前平均车速和路段积水车速阈值，设定所述被检测路段的车速评价值；车流量评价值设定单元，根据所述被检测路段上的当前浮动车流量和路段积水浮动车流量阈值，设定所述被检测路段的车流量评价值；降雨积水概率修正系数设定单元，根据被检测路段的当前小时降雨量和多个降雨阈值，设定降雨积水概率修正系数；以及积水识别单元，将所述被检测路段的所述车速评价值、所述车流量评价值以及所述降雨积水概率修正系数相乘得到所述被检测路段的积水综合评价值，根据该积水综合评价值判定所述被检测路段是否为积水路段。

【技术特征摘要】
1.一种道路积水点识别系统，其特征在于，包括：车速评价值设定单元，根据被检测路段上的浮动车的当前平均车速和路段积水车速阈值，设定所述被检测路段的车速评价值；车流量评价值设定单元，根据所述被检测路段上的当前浮动车流量和路段积水浮动车流量阈值，设定所述被检测路段的车流量评价值；降雨积水概率修正系数设定单元，根据被检测路段的当前小时降雨量和多个降雨阈值，设定降雨积水概率修正系数；以及积水识别单元，将所述被检测路段的所述车速评价值、所述车流量评价值以及所述降雨积水概率修正系数相乘得到所述被检测路段的积水综合评价值，根据该积水综合评价值判定所述被检测路段是否为积水路段。2.如权利要求1所述的道路积水点识别系统，其特征在于，还包括阈值设定单元，根据历史浮动车数据设定所述路段积水车速阈值、所述路段积水浮动车流量阈值以及所述多个降雨阈值。3.如权利要求2所述的道路积水点识别系统，其特征在于，还包括识别错误反馈单元，该当由所述积水识别单元判断为没有积水的路段实际积水或者由所述积水识别单元判断为积水的路段实际没有积水时，识别错误反馈单元反馈该判错信息及判错原因，所述阈值设定单元根据由上述识别错误反馈单元反馈的判错信息及判错原因，重新设定所述路段积水车速阈值、所述路段积水浮动车流量阈值、多个降雨阈值中相应的一个或多个阈值。4.如权利要求1～3中任一项所述的道路积水点识别系统，其特征在于，所述车速评价值设定单元在被检测路段的浮动车运行速度低于置信度取90％的路段积水车速阈值时，设定所述车速评价值为1，在被检测路段的浮动车运行速度低于置信度取80％的路段积水车速阈值时，设定所述车速评价值为0.8，在被检测路段的浮动车运行速度低于置信度取70％的路段积水车速阈值时，设定所述车速评价值为0.6，否则，设定所述车速评价值为0.2。5.如权利要求1～3中任一项所述的道路积水点识别系统，其特征在于，所述车流量评价值设定单元在被检测路段的浮动车流量低于置信度取90％的路段积水浮动车流量阈值时，设定所述车流量评价值为1，在被检测路段的浮动车流量低于置信度取80％的路段积水浮动车流量阈值时，设定所述车流量评价值为0.8，在被检测路段的浮动车流量低于置信度取70％的路段积水浮动车流量阈值时，设定所述车流量评价值为0.6，否则，设定所述车流量评价值为0.2。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴剑军，丘建栋，段仲渊，陈振武，袁敏贤，庄立坚，
申请(专利权)人：深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44