一种雨天城市车辆规避积水道路的智能预警方法技术

本发明专利技术公开了一种雨天城市车辆规避积水道路的智能预警方法，步骤1、获取降雨初期降雨强度，在降雨初期及时获得降雨区域内的降雨强度；步骤2、根据收集到的降雨初期降雨强度数据，采用神经网络预测降雨中后期的降雨雨型；步骤3、根据预测得到的降雨中后期的降雨雨型，采用Infoworks软件模拟出降雨区域的水深分布；步骤4、对不同水深的区域进行标记；步骤5、向广大市民发布警示信息，通过通信模块和云平台服务器，将减速慢行区域信息和禁止通信区域信息发布到广大市民的手机上，市民根据此信息及早调整自己的出行方案。本发明专利技术具有提前预知降雨中后期可能的道路积水区域范围、及时发布警示信息以便车辆和行人可及时另择出行路线的优点。

An intelligent early warning method for urban vehicles to avoid waterlogged roads in rainy days

【技术实现步骤摘要】
一种雨天城市车辆规避积水道路的智能预警方法
本专利技术涉及市政道路排水领域和城市道路安全监测系统
，具体涉及一种雨天城市积水道路的智能预警方法。
技术介绍
随着城市化进程的加速，很多的绿地和农田被建筑物或硬化路面所取代，城市的土地利用类型发生了很大改变，路面下渗率明显减小。遇到强降雨天气时，路面下渗率低易导致雨水未能及时排出，低洼路面易出现积水或被积水淹没的现象。路面积水会降低车辆的通行能力，导致交通拥堵甚至是交通瘫痪。城市道路积水不仅对城市居民的生活和工作有重大影响，此外还会影响城市的生态环境和城市的社会形象。近年来，北京等大城市暴雨天气道路被淹没的事件时有报道，甚至车辆遭到毁坏的事件也时有发生。因此，及时预知低洼道路的积水深度，以便对可能被淹没的道路采取一定的措施，保证车辆的正常通行，预防车辆被淹事件的发生有着重要的意义。现如今，对城市道路积水深度信息的掌握，还是主要通过监测的手段，所以如何预知并发布警示信息，是大家十分关注的问题。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提出了一种雨天城市车辆规避积水道路的智能预警方法，根据降雨初期的降雨强度，通过神经网络和城市综合流域排水模型系统预知降雨中后期的降雨强度，为及时预警城市道路积水区域范围提供一定的思路和方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：(1)具有提前预知降雨中后期可能的道路积水区域范围、及时发布警示信息以便车辆和行人可及时另择出行路线的优点；(2)有助于广大市民根据警示信息及早调整自己的出行方案，避免城市交通瘫痪。此外，还方便城市管理人员制定相应的防灾方案。附图说明图1是本专利技术的一种雨天城市车辆规避积水道路的智能预警方法整体流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。本专利技术的具体实施基于三大模块分别是降雨雨型预测模块、积水区域范围模拟模块和预警信息发布模块，以天津市太湖路片区为例，具体实现过程描述如下：步骤1、获取片区内降雨初期的降雨强度信息，采集片区内降雨初期降水水深，完成降雨初期片区内降水水深数据的收集工作；步骤2、利用神经网络的智能预测功能，根据降雨初期片区内的降雨强度数据，及时预测中后期降雨雨型，预测的降雨雨型为单峰型，降雨历时2个小时，降雨量峰值出现在整个降雨过程的中部，降雨重现期有两年一遇、五年一遇和十年一遇。采用的神经网络为非线性自回归模型(NonlinearAutoRegressivemodelswithExogenousInputs,NARX)，NARX神经网络主要有输入层、隐层和输出层及输入和输出延时构成。NARX神经网络的模型表达式可如下所示：y(t)＝f(y(t-1),y(t-2),···,y(t-n),x(t-1),x(t-2),···,x(t-n))(1)其中，y(t)表示神经网络的输出，下一个y(t)的大小取决于上一个y(t)和上一个x(t)，x(t)是神经网络的外部输入，n是延迟阶数。步骤3、在已知中后期降雨雨型的条件下，利用Infoworks软件(城市综合流域排水模型系统)模拟出降水区域降雨中后期的降水水深分布；步骤4、根据降水区域内的降水水深进行划分，水深小于0.2m的区域属于安全区域，无需标记，车辆和行人可自由通过；水深大于0.2m小于0.3m的区域属于减速慢行区域，采用蓝色标记，需要提醒行人和车辆在通过此位置时要减速慢行；水深大于0.3m的区域属于禁止通行区域，采用红色标记，需要着重提醒行人和车辆此位置禁止通行，请大家绕行；步骤5、向广大市民发布警示信息，通过通信模块和云平台服务器，将减速慢行区域位置信息和禁止通信区域位置信息发布到广大市民的手机上，市民根据此信息及早调整自己的出行方案。被蓝色线圈出的区域属于减速慢行区域，行人和车辆提早最好减速慢行准备，被红色线圈出的区域属于禁止通行区域，当行人和车辆看到此信息时，应重新规划自己的出行路线。本专利技术只是以天津市太湖路片区为例来说明一种雨天城市车辆规避积水道路的安全系统及方法，但并不局限于此，该系统及方法还可应用于其它区域。该系统和方法可以根据降雨初期的降雨强度预知降水区域中后期的降水水深，及早发布预警信息，避免交通瘫痪，减少人民人身财产损失。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雨天城市车辆规避积水道路的智能预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤1、获取降雨初期降雨强度，在降雨初期及时获得降雨区域内的降雨强度；/n步骤2、根据收集到的降雨初期降雨强度数据，采用神经网络预测降雨中后期的降雨雨型；/n步骤3、根据预测得到的降雨中后期的降雨雨型，采用Infoworks软件模拟出降雨区域的水深分布；/n步骤4、对不同水深的区域进行标记，其中：/n水深小于0.2m的区域属于安全区域，无需标记；/n水深大于0.2m小于0.3m的区域属于减速慢行区域，采用蓝色标记；/n水深大于0.3m的区域属于禁止通行区域，采用红色标记；/n步骤5、向广大市民发布警示信息，通过通信模块和云平台服务器，将减速慢行区域信息和禁止通信区域信息发布到广大市民的手机上，市民根据此信息及早调整自己的出行方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种雨天城市车辆规避积水道路的智能预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、获取降雨初期降雨强度，在降雨初期及时获得降雨区域内的降雨强度；
步骤2、根据收集到的降雨初期降雨强度数据，采用神经网络预测降雨中后期的降雨雨型；
步骤3、根据预测得到的降雨中后期的降雨雨型，采用Infoworks软件模拟出降雨区域的水深分布；
步骤4、对不同水深...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤学一，刘磊，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12