一种由施工引发道路拥堵的预测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种由施工引发道路拥堵的预测方法，包括获取施工道路上的一段时间内车流量、跟车百分比和平均车间距，以求解出平均车群长度和平均车群间隔，并进一步结合施工道路上车辆实际运行情况，分析平均车群长度及平均车群间隔与各自对应间隔标准差之间的关系，以得到车群长度标准差和车群间隔标准差；将平均车群长度和车群长度标准差相结合，以及将平均车群间隔和车群间隔标准差相结合，随机生成两组呈正态分布的样本数据，模拟出道路车辆运行情况，并运用仿真分析求取出产生拥堵的概率，且进一步根据所求解出产生拥堵的概率，预测出施工道路拥堵或不拥堵。实施本发明专利技术，实现了施工占道所致道路拥堵的预测，并具有快速、准确的特点。的特点。的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种由施工引发道路拥堵的预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能交通
，尤其涉及一种由施工引发道路拥堵的预测方法及系统。

技术介绍

[0002]据中国国家公路集团有限公司统计，截止至2019年12月，我国高速公路的总里程已超过14万公里，里程数在全球位列第一。由于沥青混凝土路面具有低噪声、高平稳、行驶舒适等特点，在这其中有90％以上是沥青混凝土路面。但是，研究发现，由于长时间的过载，很多路面还没有达到它的设计使用寿命，就产生了各种各样的病害，例如裂纹、凹凸不平等等。因此，对于道路的施工养护是提高车辆行驶体验、延长道路使用时间的必要手段。
[0003]目前，道路施工养护过程中，占用一侧道路造成正常交通运行不便是城市交通堵塞的重要原因。交通拥堵增加人们的出行时间、降低劳动效率、增大燃油的消耗及增大交通管理的难度，制约城市的发展，给人们的工作生活带来不便，并且拥堵的造成很大程度上取决于驾驶员的熟练程度，这些额外人为原因很难进行定量，给拥堵的预测造成很大的难度。
[0004]然而，现有技术中基于驾驶员行为引发的交通拥堵模型的研究很少，使得目前缺乏有效的方法对由施工引发的道路拥堵进行预测。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种由施工引发道路拥堵的预测方法及系统，实现了施工占道所致道路拥堵的预测，并具有快速、准确的特点，对于道路施工及驾驶员行驶路线规划具有指导意义，减小交通的压力，给人们工作生活带来便利。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种由施工引发道路拥堵的预测方法，包括以下步骤：
[0007]获取施工道路上的一段时间内车流量、跟车百分比和平均车间距，以求解出平均车群长度和平均车群间隔，并进一步结合施工道路上车辆实际运行情况，分析平均车群长度和车群长度标准差之间的关系，以及平均车群间隔和车群间隔标准差之间的关系，以得到车群长度标准差和车群间隔标准差；
[0008]将所述平均车群长度和所述车群长度标准差相结合，以及将所述平均车群间隔和所述车群间隔标准差相结合，随机生成两组呈正态分布的样本数据，模拟出道路车辆运行情况，并运用仿真分析求取出产生拥堵的概率，且进一步根据所求解出产生拥堵的概率，预测出施工道路拥堵或不拥堵。
[0009]其中，通过公式求解出所述平均车群长度L
a
；其中，
[0010]L
f
代表跟车车辆的总长度，且L
f
＝N
×
L
min
，N代表跟车车辆的数量，N＝P
×
Q，L
min
代表最小跟车距离；P代表所述跟车百分比；Q代表所述车流量。
[0011]其中，通过公式求解出所述平均车群间隔L
d
；其中，L代表不跟车车辆间的平均间距。
[0012]其中，所述产生拥堵的概率通过公式来表达其中，σ
d
代表所述车群间距的标准差；σ
a
代表所述车群长度的标准差。
[0013]其中，所述跟车百分比的计算中将两车间距小于50m看成跟车；所述平均车间距是指5分钟内通过该施工道路的车辆的平均间距。
[0014]本专利技术实施例还提供了一种由施工引发道路拥堵的预测系统，包括道路参数求解单元和道路拥堵预测单元；其中，
[0015]所述道路参数求解单元，用于获取施工道路上的一段时间内车流量、跟车百分比和平均车间距，以求解出平均车群长度和平均车群间隔，并进一步结合施工道路上车辆实际运行情况，分析平均车群长度和车群长度标准差之间的关系，以及平均车群间隔和车群间隔标准差之间的关系，以得到车群长度标准差和车群间隔标准差；
[0016]所述道路拥堵预测单元，用于将所述平均车群长度和所述车群长度标准差相结合，以及将所述平均车群间隔和所述车群间隔标准差相结合，随机生成两组呈正态分布的样本数据，模拟出道路车辆运行情况，并运用仿真分析求取出产生拥堵的概率，且进一步根据所求解出产生拥堵的概率，预测出施工道路拥堵或不拥堵。
[0017]其中，通过公式求解出所述平均车群长度L
a
；其中，
[0018]L
f
代表跟车车辆的总长度，且L
f
＝N
×
L
min
，N代表跟车车辆的数量，N＝P
×
Q，L
min
代表最小跟车距离；P代表所述跟车百分比；Q代表所述车流量。
[0019]其中，通过公式求解出所述平均车群间隔L
d
；其中，L代表不跟车车辆间的平均间距。
[0020]其中，所述产生拥堵的概率通过公式来表达其中，σ
d
代表所述车群间隔的标准差，σ
a
代表所述车群长度的标准差，根据道路上车辆实际运行情况，分别与车群间隔和车群长度具有相关性，通过收集该道路上车群及其间隔情况，进行分析求取。
[0021]其中，所述跟车百分比的计算中将两车间距小于50m看成跟车；所述平均车间距是指5分钟内通过该施工道路的车辆的平均间距。
[0022]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
[0023]本专利技术收集车流量、跟车百分比和平均车间距等数据作为因变量，以求出平均车群间隔和平均车群长度，结合车群间隔标准差和车群长度标准差，按照车群间隔和车群长度为正态分布进行仿真分析，求取出产生拥堵的概率进行阈值大小比较，从而实现施工占道所致道路拥堵的预测，并具有快速、准确的特点，对于道路施工及驾驶员行驶路线规划具
有指导意义，减小交通的压力，给人们工作生活带来便利。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。
[0025]图1为本专利技术实施例提供的一种由施工引发道路拥堵的预测方法的流程图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的一种由施工引发道路拥堵的预测方法的应用场景中施工道路上两种车辆行驶状态的示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的一种由施工引发道路拥堵的预测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0029]如图1所示，为本专利技术实施例中，提出的一种由施工引发道路拥堵的预测方法，包括以下步骤：
[0030]步骤S1、获取施工道路上的一段时间内车流量、跟车百分比和平均车间距，以求解出平均车群长度和平均车群间隔，并进一步结合施工道路上车辆实际运行情况，分析平均车群长度和车群长度标准差之间的关系，以及平均车群间隔和车群间隔标准差之间的关系，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由施工引发道路拥堵的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取施工道路上的一段时间内车流量、跟车百分比和平均车间距，以求解出平均车群长度和平均车群间隔，并进一步结合施工道路上车辆实际运行情况，分析平均车群长度和车群长度标准差之间的关系，以及平均车群间隔和车群间隔标准差之间的关系，以得到车群长度标准差和车群间隔标准差；将所述平均车群长度和所述车群长度标准差相结合，以及将所述平均车群间隔和所述车群间隔标准差相结合，随机生成两组呈正态分布的样本数据，模拟出道路车辆运行情况，并运用仿真分析求取出产生拥堵的概率，且进一步根据所求解出产生拥堵的概率，预测出施工道路拥堵或不拥堵。2.如权利要求1所述的由施工引发道路拥堵的预测方法，其特征在于，通过公式求解出所述平均车群长度L
a
；其中，L
f
代表跟车车辆的总长度，且L
f
＝N
×
L
min
，N代表跟车车辆的数量，N＝P
×
Q，L
min
代表最小跟车距离；P代表所述跟车百分比；Q代表所述车流量。3.如权利要求2所述的由施工引发道路拥堵的预测方法，其特征在于，通过公式求解出所述平均车群间隔L
d
；其中，L代表不跟车车辆间的平均间距。4.如权利要求3所述的由施工引发道路拥堵的预测方法，其特征在于，所述产生拥堵的概率通过公式来表达其中，σ
d
代表所述车群间距的标准差；σ
a
代表所述车群长度的标准差。5.如权利要求4所述的由施工引发道路拥堵的预测方法，其特征在于，所述跟车百分比的计算中将两车间距小于50m看成跟车；所述平均车间距是指5分钟内通过该施工道路的车辆的平均间距。6.一种由施工引发道路拥堵的预测系统，其特征在于，包括道...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉冰，郑钰彤，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：