长大隧道交通网络瓶颈消除方法、计算机装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种长大隧道交通网络瓶颈消除方法、计算机装置及存储介质，该方法包括：识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段；利用预设的ALNS算法根据预设破坏算子和预设修复算子对瓶颈节点和瓶颈路段进行消除优化，输出最优交通组织方案。应用本发明专利技术的长大隧道交通网络瓶颈消除方法可将交通网络瓶颈消除，提高交通网络的通行能力。提高交通网络的通行能力。提高交通网络的通行能力。

【技术实现步骤摘要】
长大隧道交通网络瓶颈消除方法、计算机装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及隧道施工交通
，具体的，涉及一种长大隧道交通网络瓶颈消除方法，还涉及应用该长大隧道交通网络瓶颈消除方法的计算机装置。还涉及应用该长大隧道交通网络瓶颈消除方法的计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]长大隧道内的运输组织方案编制的主要任务是给定车辆在长大隧道内的运行路径及具体时刻，是一项复杂的最优化问题。目前一般采取手工编制的方法，主要的缺点有：(1)只能粗略的确定进入隧道车辆的发车时刻，无法详细给出不同车辆在隧道内具体的运行路径；(2)车辆的驾驶路径依靠驾驶员的经验以及对于路网的实时判断,然而隧道内的交通状态实时变化的，运营管理人员无法实施掌握车辆动态过程，无法合理的指挥车辆运行；(3)隧道内转弯视线差，能见度低，发生交通事故的风险较高；(4)依靠驾驶员自组织的交通组织方式，隧道内的运输效率低下，交通网络利用率不均衡；(5)人工编制运输组织方案依靠经验，无法从全局利益最大化的角度出发对运输组织方案进行安排；(6)隧道内的交叉口和单向通道最有可能成为通行能力的瓶颈，然而现有方法无法合理的消除或者转移瓶颈，提高通行能力。
[0003]因此，需要设计合理高效的交通组织方案，消除移交通网络内的瓶颈，以期到达最高的运输效率，用于指导运输作业。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的是提供一种可将交通网络瓶颈消除，提高交通网络的通行能力的长大隧道交通网络瓶颈消除方法。
[0005]本专利技术的第二目的是提供一种可将交通网络瓶颈消除，提高交通网络的通行能力的计算机装置。
[0006]本专利技术的第三目的是提供一种可将交通网络瓶颈消除，提高交通网络的通行能力的计算机可读存储介质。
[0007]为了实现上述第一目的，本专利技术提供的长大隧道交通网络瓶颈消除方法包括：识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段；利用预设的ALNS算法根据预设破坏算子和预设修复算子对瓶颈节点和瓶颈路段进行消除优化，输出最优交通组织方案。
[0008]由上述方案可见，本专利技术的长大隧道交通网络瓶颈消除方法通过识别当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段，并利用预设的ALNS算法根据预设破坏算子和预设修复算子对瓶颈节点和瓶颈路段进行消除优化，输出最优交通组织方案，可对当前交通组织方案进行智能优化，从而可将交通网络瓶颈消除，提高交通网络的通行能力。
[0009]进一步的方案中，识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤包括：判断在当前交通组织方案下当前节点的排队车辆数大于是否预设数量阈值，
若是，则当前节点为瓶颈节点。
[0010]由此可见，根据交通网络结构，一个节点有多个连接的方向，节点所连接的不同方向的路段中等待的车辆数是判断节点是否为瓶颈的一种依据，因此，排队车辆数大于预设数量阈值则认为当前节点为瓶颈节点。
[0011]进一步的方案中，识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤还包括：获取当前节点的冲突车流的交叉强度；当交叉强度大于或等于预设交叉强度值时，确认当前节点为瓶颈节点。
[0012]由此可见，冲突车流的交叉强度大于或等于预设交叉强度值，则说明该交叉口，该节点交叉车流排队的车辆数较多，确认当前节点为瓶颈节点。
[0013]进一步的方案中，识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤还包括：若当前路段内的车辆数超过预设车辆容量时，则当前路段为瓶颈路段。
[0014]由此可见，车辆之间需有安全距离，因此每个路段均由特定的车辆容量，当该路段的车辆数超过该路段的车辆容量时，则认为当前路段为瓶颈路段。
[0015]进一步的方案中，识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤还包括：当前路段为单向路段时，若等待方向的车辆数与运行方向的车辆数之比大于预设比值时，则当前路段为瓶颈路段。
[0016]由此可见，对于单向路段，只能有一个方向允许行车，行车方向的车辆数多，等待方向车辆数少，则排队现象及等待事件较少，反之将会构成一个瓶颈，因此，等待方向的车辆数与运行方向的车辆数之比大于预设比值，则认为当前路段为瓶颈路段。
[0017]进一步的方案中，预设破坏算子包括多种破坏算子，预设修复算子包括多种修复算子；利用预设的ALNS算法根据预设破坏算子和预设修复算子对瓶颈节点和瓶颈路段进行消除优化，输出最优交通组织方案的步骤包括：随机获取选择一个破坏算子和一个修复算子对当前交通组织方案进行破坏和修复操作，获得新交通组织方案；根据新交通组织方案判断瓶颈是否减少，若是，更新算子选择概率并将新交通组织方案作为最优交通组织方案。
[0018]由此可见，在根据预设破坏算子和预设修复算子对瓶颈节点和瓶颈路段进行消除优化时，通过随机获取选择一个破坏算子和一个修复算子对当前交通组织方案进行破坏和修复操作，从而获得新交通组织方案，并在判断优化后的方案瓶颈减少时，将其作为最优交通组织方案，从而确保生成的新交通组织方案可减少瓶颈。
[0019]进一步的方案中，将新交通组织方案作为最优交通组织方案的步骤后，还包括：判断是否满足停止迭代的条件，若是，则退出迭代并输出最优交通组织方案；若不满足，则进行迭代寻优。
[0020]由此可见，通过算法的迭代寻优，可获得最佳的交通组织方案。
[0021]进一步的方案中，更新算子选择概率的步骤包括：根据选择的破坏算子和修复算子对应的历史得分计算出下一次被选中的权重。
[0022]由此可见，更新算子选择概率时，根据选择的破坏算子和修复算子对应的历史得分计算出下一次被选中的权重，从而加速算法选择算子的效率及算法的寻优能力。
[0023]为了实现本专利技术的第二目的，本专利技术提供计算机装置包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的长大隧道交通网络瓶颈消除方法的步骤。
[0024]为了实现本专利技术的第三目的，本专利技术提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被控制器执行时实现上述的长大隧道交通网络瓶颈消除方法的步骤。
附图说明
[0025]图1是本专利技术长大隧道交通网络瓶颈消除方法实施例的流程图。
[0026]图2是本专利技术长大隧道交通网络瓶颈消除方法实施例中隧道内交通网络的拓扑图。
[0027]图3是本专利技术长大隧道交通网络瓶颈消除方法实施例中的冲突车流的示意图。
[0028]图4是本专利技术长大隧道交通网络瓶颈消除方法实施例中利用预设的ALNS算法根据预设破坏算子和预设修复算子对瓶颈节点和瓶颈路段进行消除优化的流程图。
[0029]以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。
具体实施方式
[0030]长大隧道交通网络瓶颈消除方法实施例：
[0031]本实施例的长大隧道交通网络瓶颈消除方法是应用在计算机的应用程序，用于对隧道交通交通网络瓶颈进行消除操作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长大隧道交通网络瓶颈消除方法，其特征在于：包括：识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段；利用预设的ALNS算法根据预设破坏算子和预设修复算子对所述瓶颈节点和所述瓶颈路段进行消除优化，输出最优交通组织方案。2.根据权利要求1所述的长大隧道交通网络瓶颈消除方法，其特征在于：所述识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤包括：判断在所述当前交通组织方案下当前节点的排队车辆数大于是否预设数量阈值，若是，则所述当前节点为瓶颈节点。3.根据权利要求2所述的长大隧道交通网络瓶颈消除方法，其特征在于：所述识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤还包括：获取所述当前节点的冲突车流的交叉强度；当所述交叉强度大于或等于预设交叉强度值时，确认所述当前节点为瓶颈节点。4.根据权利要求3所述的长大隧道交通网络瓶颈消除方法，其特征在于：所述识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤还包括：若当前路段内的车辆数超过预设车辆容量时，则所述当前路段为瓶颈路段。5.根据权利要求4所述的长大隧道交通网络瓶颈消除方法，其特征在于：所述识别交通网络中当前交通组织方案的所有瓶颈节点和瓶颈路段的步骤还包括：当前路段为单向路段时，若等待方向的车辆数与运行方向的车辆数之比大于预设比值时，则所述当前路段为瓶颈路段。6.根据权利要求1至5任一项所述的长大隧道交通网络瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋阳升，刘国强，唐优华，姚志洪，王俊涛，蒋浩然，安文垚，陈锡武，
申请(专利权)人：中铁十九局集团第六工程有限公司中铁十九局集团有限公司中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：