專利名稱：一種基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能 交通應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，汽車的數(shù)量以驚人的速度增長，道路的建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于車輛數(shù)量的増加，交通擁擠也成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的滯阻因素，而解決交通擁擠的最佳途徑是進(jìn)行路徑誘導(dǎo)，減少車輛在道路上的運(yùn)行時(shí)間。該技術(shù)領(lǐng)域也成為國際上研究的熱門領(lǐng)域。而路徑選擇是該技術(shù)領(lǐng)域的核心技木。因此路徑尋優(yōu)方法也最為技術(shù)人員所關(guān)心。所謂路徑尋優(yōu)即根據(jù)實(shí)時(shí)的路況信息和交通需求，在一定的優(yōu)化目標(biāo)下，為車輛提供最優(yōu)路徑。最優(yōu)路徑不僅指一般地理意義上的距離最短，還可以引申到其他的度量，如時(shí)間、費(fèi)用等。因此，最優(yōu)路徑問題就成為用時(shí)最短路徑問題、費(fèi)用最低問題等。目前的最優(yōu)路徑是基于傳統(tǒng)路網(wǎng)模型實(shí)現(xiàn)的，傳統(tǒng)路網(wǎng)模型都只是描述了路網(wǎng)的連通性，由于實(shí)際的交通路網(wǎng)不僅具有拓?fù)溥B通的特性，還具有施加于道路之上的管理規(guī)則和限制，如禁止右轉(zhuǎn)、単行線、限高、限重等。基于傳統(tǒng)的路網(wǎng)模型的以上缺點(diǎn)，提出的改進(jìn)型路網(wǎng)模型，在原來傳統(tǒng)的路網(wǎng)模型基礎(chǔ)上增加交通服務(wù)規(guī)則，從而表達(dá)加載了交通規(guī)則的道路交通網(wǎng)絡(luò)，但依然不能準(zhǔn)確和全面的描述交通信息中對(duì)路徑尋優(yōu)產(chǎn)生影響的其他時(shí)空要素，從而導(dǎo)致路徑尋優(yōu)的結(jié)果往往是簡單的距離最短，對(duì)于時(shí)間最短則是片面地只考慮了道路本身的連通性而忽略了道路的動(dòng)態(tài)要素如交通事故，重大事件、施工占道、設(shè)備故障等對(duì)最優(yōu)路徑分析的影響。由此，現(xiàn)有技術(shù)中提出了根據(jù)動(dòng)態(tài)交通信息選擇最優(yōu)路徑的方法，如專利文獻(xiàn)CN101256083A公開了ー種基于動(dòng)態(tài)信息的城市交通網(wǎng)絡(luò)路徑的選擇方法，其利用地感線圏、GPS等已有的信息采集手段，采集實(shí)時(shí)路況信息，并建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；利用電子地圖信息，建立城市網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；即時(shí)使用Djkstra標(biāo)號(hào)法動(dòng)態(tài)尋找起點(diǎn)終點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑。然而上述技術(shù)方案中，通過現(xiàn)代城市已經(jīng)鋪設(shè)好的地面感應(yīng)線圈和各個(gè)出租公司配備的GPS裝置，實(shí)時(shí)采集城市道路上的實(shí)際交通信息僅包括平均行程時(shí)間、平均行駛速度、車流量、車流密度、線圈的占空比等信息后，運(yùn)用信息融合算法得到準(zhǔn)確的交通狀態(tài)信息，把這些信息分類別，分時(shí)間存儲(chǔ)。由此可見，上述技術(shù)方案中對(duì)于動(dòng)態(tài)交通信息的存儲(chǔ)依靠檢測技術(shù)檢測到的實(shí)際情況，但是現(xiàn)有檢測技術(shù)只能檢測交通狀態(tài)帶來的影響，不能檢測有突發(fā)事件帶來的影響。例如，當(dāng)某一路段正在進(jìn)行施工，已經(jīng)封閉，但是通過現(xiàn)有的信息采集技術(shù)采集到該路段的車輛密度幾乎為零，就有可能選擇這一路段為最優(yōu)路段。又如，當(dāng)某一路段有交通管理部門正在進(jìn)行重大任務(wù)預(yù)先演習(xí)，此路段上只有交通部門的警衛(wèi)車輛行駛，已經(jīng)不允許其他車輛進(jìn)入，而此時(shí)采集到該路段的行車速度和車輛密度相較于其他路段來說也非常適宜，也就有可能將該路段作為最有路段。另外還有其他ー些情況，如重大事件、交通事故、交通管制等等，交通管理部門都有可能對(duì)某一路段實(shí)施封路措施，而通過現(xiàn)有的交通信息采集手段無法檢測到，這就可能導(dǎo)致根據(jù)動(dòng)態(tài)交通信息選取的最優(yōu)路徑是無法通行的路徑。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)動(dòng)態(tài)交通信息選擇最優(yōu)路徑時(shí)，沒有考慮由于路段封閉不能通行的情況，容易將封閉路段選擇為最優(yōu)路徑的技術(shù)問題進(jìn)而提供一種可根據(jù)發(fā)生在路網(wǎng)上的突然事件排除封閉路段后獲取適于車輛通行最優(yōu)路徑的基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供ー種基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，包括車載裝置，設(shè)置于車輛上，其包括信息顯示單元，顯示交通路網(wǎng)模型及車輛行駛出發(fā)地至目的地之間的道路連通狀態(tài)；信息獲取單元，設(shè)置于車輛上，與交通管理部門信息發(fā)布中心通訊連接，可獲取交通管理部門實(shí)時(shí)發(fā)布的交通狀態(tài)信息及路段封閉信息；數(shù)據(jù)處理単元，與所述信息獲取單元連接，根據(jù)路段封閉信息將封閉路段設(shè)置為無法通行；根據(jù)各路段的交通狀態(tài)信息獲得車輛從出發(fā)地至目的地的最優(yōu)路徑；所述信息顯示單元接收所述數(shù)據(jù)處理單元獲取的無法通行的路段信息和最優(yōu)路徑信息明確標(biāo)明無法通行的路段并高亮顯示最優(yōu)路徑。所述信息顯示單元包括GIS電子地圖模塊。所述信息獲取單元包括具有通訊功能的GPS模塊。本實(shí)用新型上述的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果①本方案中路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，其包括與交通管理部門信息發(fā)布中心通訊連接的信息獲取單元，能夠及時(shí)獲取路段封閉信息，當(dāng)由于突發(fā)事件例如，交通管制、交通事故、斷路施エ等事件導(dǎo)致路段封閉無法通行時(shí)，即使此時(shí)采用交通信息采集單元采集到路段暢通，無擁堵現(xiàn)象，但是依然會(huì)在信息顯示單元上將對(duì)應(yīng)的路段標(biāo)明無法通行，避免將其選為最優(yōu)路段給出行人員帶來誤導(dǎo)。②本實(shí)用新型提供的路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，在尋優(yōu)過程中，既考慮了路網(wǎng)本身的連通性和轉(zhuǎn)向限制，也考慮了發(fā)生在路網(wǎng)上的交通事故、交通事件等動(dòng)態(tài)信息導(dǎo)致路段封閉的情況。因此，本方案可以避免基于傳統(tǒng)路網(wǎng)模型進(jìn)行的路徑尋優(yōu)的片面性。③本實(shí)用新型基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，對(duì)于路段封閉情況是每隔一定周期進(jìn)行重新計(jì)算，該周期可以選擇為十分鐘，因此保證了路徑尋優(yōu)的結(jié)果的實(shí)時(shí)性和實(shí)用性，獲取的最優(yōu)路徑就是基于當(dāng)前路況的最優(yōu)。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。圖Ia為現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)-弧段路ロ模型；圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)中四節(jié)點(diǎn)-十二弧段路ロ模型；圖2為實(shí)際路網(wǎng)示意圖；[0023]圖3為道路要素路網(wǎng)模型交叉ロ -路段關(guān)系ER圖；圖4為動(dòng)態(tài)交通信息分類示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中最優(yōu)路徑聞売顯不不意圖；圖6為本實(shí)用 新型實(shí)施例中無法通行道路顯示示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中最優(yōu)路徑改變后的聞売顯不不意圖；圖8為本法明動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)原理框圖；圖9為本法明動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)方法流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例提供ー種基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，包括車載裝置，設(shè)置于車輛上，其包括信息顯示單元，顯示交通路網(wǎng)模型及車輛行駛出發(fā)地至目的地之間的道路連通狀態(tài)；信息獲取單元，設(shè)置于車輛上，與交通管理部門信息發(fā)布中心通訊連接，可獲取交通管理部門實(shí)時(shí)發(fā)布的交通狀態(tài)信息及路段封閉信息；數(shù)據(jù)處理単元，與所述信息獲取單元連接，根據(jù)路段封閉信息將封閉路段設(shè)置為無法通行；根據(jù)各路段的交通狀態(tài)信息獲得車輛從出發(fā)地至目的地的最優(yōu)路徑；所述信息顯示單元接收所述數(shù)據(jù)處理單元獲取的無法通行的路段信息和最優(yōu)路徑信息明確標(biāo)明無法通行的路段并高亮顯示最優(yōu)路徑。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述信息顯示單元包括GIS電子地圖模塊。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述信息獲取單元包括具有通訊功能的GPS模塊。本實(shí)施例還提供ー種基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)方法，包括如下步驟I.建立路網(wǎng)模型，采用路段-交叉ロ的連通關(guān)系描述實(shí)際路網(wǎng)；本實(shí)施例中，通過GIS電子地圖顯示路段-交叉ロ連通關(guān)系；以最為典型的傳統(tǒng)弧段-結(jié)點(diǎn)模型為例，Shem結(jié)合圖論的理論，用結(jié)點(diǎn)(node)和弧段(link)來描述交通網(wǎng)絡(luò)，也就是傳統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)-弧段表示法，該模型被稱為結(jié)點(diǎn)-弧段數(shù)據(jù)模型。結(jié)點(diǎn)和弧段是模型的兩個(gè)基本元素，結(jié)點(diǎn)是弧段的起終點(diǎn)，而弧段通常是將兩個(gè)結(jié)點(diǎn)連接起來，路段上的所有屬性直接作為弧段的字段存儲(chǔ)。如圖la，路ロ被簡化為ー個(gè)結(jié)點(diǎn)，這樣每個(gè)路ロ有一個(gè)節(jié)點(diǎn)和八條弧段的信息，顯然這種描述方式不包括路ロ的各種轉(zhuǎn)向信息。為了描述路ロ的各種轉(zhuǎn)向限制信息，Sheffi在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，用四個(gè)結(jié)點(diǎn)來表示路ロ，這樣每個(gè)路ロ就有四個(gè)結(jié)點(diǎn)和十二條有向弧段表示，如圖Ib所示，定義該模型為四節(jié)點(diǎn)-十二弧段模型。圖Ib所示四節(jié)點(diǎn)-十二弧段路ロ模型，是目前最具代表性的路ロ模型，成為交通路網(wǎng)模型的基礎(chǔ)，其既描述了道路的連通性，還通過擴(kuò)展結(jié)點(diǎn)和弧段的方式描述了路ロ的各種轉(zhuǎn)向限制信息。采用四節(jié)點(diǎn)-十二弧段模型描述方式建立起的路網(wǎng)模型中，可得到路段與交叉ロ的關(guān)系、轉(zhuǎn)向與交叉ロ的關(guān)系。以圖2所示的路網(wǎng)為例，可以得到路段與交叉ロ的關(guān)系如表I所示，交叉ロ與路段和其他交叉ロ的關(guān)系如表2所示，轉(zhuǎn)向與交叉ロ的關(guān)系如表3所示。表I路段與交叉ロ關(guān)系[0044]
權(quán)利要求1.ー種基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，其特征在于，包括 車載裝置，設(shè)置于車輛上，其包括 信息顯示單元，顯示交通路網(wǎng)模型及車輛行駛出發(fā)地至目的地之間的道路連通狀態(tài)；信息獲取單元，設(shè)置于車輛上，與交通管理部門信息發(fā)布中心通訊連接，可獲取交通管理部門實(shí)時(shí)發(fā)布的交通狀態(tài)信息及路段封閉信息； 數(shù)據(jù)處理単元，與所述信息獲取單元連接，根據(jù)路段封閉信息將封閉路段設(shè)置為無法通行；根據(jù)各路段的交通狀態(tài)信息獲得車輛從出發(fā)地至目的地的最優(yōu)路徑； 所述信息顯示單元接收所述數(shù)據(jù)處理單元獲取的無法通行的路段信息和最優(yōu)路徑信息明確標(biāo)明無法通行的路段并高亮顯示最優(yōu)路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，其特征在于 所述信息顯示單元包括GIS電子地圖模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，其特征在于 所述信息獲取單元包括具有通訊功能的GPS模塊。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑尋優(yōu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)其包括與交通管理部門信息發(fā)布中心通訊連接的信息獲取單元，能夠及時(shí)獲取路段封閉信息，當(dāng)由于突發(fā)事件例如，交通管制、交通事故、斷路施工等事件導(dǎo)致路段封閉無法通行時(shí)，即使此時(shí)采用交通信息采集單元采集到路段暢通，無擁堵現(xiàn)象，但是依然會(huì)在信息顯示單元上將對(duì)應(yīng)的路段標(biāo)明無法通行，避免將其選為最優(yōu)路段給出行人員帶來誤導(dǎo)。本方案中路徑尋優(yōu)是基于動(dòng)態(tài)交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，考慮了發(fā)生在路網(wǎng)上的交通事故、交通事件等動(dòng)態(tài)信息對(duì)道路通行的影響。
文檔編號(hào)G08G1/0969GK202404763SQ20112055162
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者朱弘戈, 李艷東, 楊峰, 胡文頌, 趙宇 申請(qǐng)人:北京易華錄信息技術(shù)股份有限公司