[发明专利]一种道路拥堵预警及拥堵形成时间预测方法

说明书

一种道路拥堵预警及拥堵形成时间预测方法，包括以下步骤：步骤1：获取天数为D的道路流量和速度历史数据，进行高斯滤波处理；步骤2：计算路段即将发生拥堵时流量增长斜率参考值k、拥堵形成时间参考值t和流量连续超过参考值的比例p；步骤3：实时计算流量预警阈值，根据路段历史流量增长斜率k和i‑1时刻实时流量增长斜率K_i‑1，计算实时流量预警阈值Tl_i，如果当前流量超出Tl_i，则发出流量告警并计算实时的拥堵形成时间；步骤4、根据路段历史流量增长斜率k和当前实时流量增长斜率K_i、路段历史流量连续超过参考值的比例p和实时流量连续超过Tl_i的比例P_i、路段历史拥堵形成时间参考值t，计算实时的拥堵形成时间T。本发明有效预测交通拥堵形成时间、有效进行道路拥堵预警。

技术领域

本发明属于智能交通领域，涉及一种道路拥堵预警及拥堵形成时间预测方法。

背景技术

随着社会发展居民生活水平不断提高，私人汽车保有量持续快速增长，城市道路基础设施与通行需求之间的矛盾日益明显，体现在全球多数大、中型城市出现不同程度的交通拥堵。交通拥堵不仅仅降低了居民的出行效率，随之出现的是大量的资源浪费，环境污染以及交通事故，严重影响城市可持续发展，是许多城市正在面临和亟待解决的问题。据英国SYSTRA公司对发达国家大城市交通状况的分析，交通拥塞使经济增长付出的代价约占国民生产总值的2％，交通事故的代价约占GDP的1.5～2％，交通噪音污染的代价约占GDP的0.3％，汽车空气污染的代价约占GDP的0.4％，转移到其他地区的汽车空气污染的代价约占GDP的1～10％。

交通拥堵出现的根本原因在于车辆通行需求超过道路可承载容量，道路车流量下降，车辆速度降低。及时有效的预测拥堵并发出告警信息，探寻形成拥堵的时间，对于城市居民来说，可以更加合理的规划出行路线，节省出行时间；对于城市道路管理者而言，可以更为有效的分配工作，出台合理的控制策略，缓解城市拥堵。目前，发明专利《一种城市交通拥堵预警方法、装置及预警系统》基于预定的时间周期，通过计算车辆之间的车头距离和平均车速判断是否出现拥堵，如果存在拥堵则发出告警信息，专利中告警信息是在道路出现拥堵之后发出。发明专利《一种交通拥堵预测方法及可视化方法》是通过计算历史拥堵概率，利用历史数据关联实时交通信息，采用滑动窗口机制进行交通拥堵预测。发明专利《交通拥堵预警系统》计算历史车流量均值作为参考值，实时获取当前流量如果当前流量大于阈值，则发出告警信息。

目前已有拥堵预警方面技术，大多数是已经发生拥堵后才给出预警信息，已存在的拥堵预测则通过同期历史数据分析固定拥堵阈值，通过实时数据与阈值的比较，预测当前是否有可能发生拥堵。然而道路车流量受多种因素影响，道路每天通行的车辆数存在一定程度的浮动，实时数据不知道本天内车辆情况，固定的流量预警值误差比较大，给拥堵预测造成一定的困难。对于时间预测方面大部分计算拥堵持续时间，并非拥堵形成时间。

发明内容

为了克服已有智能交通技术中无法预测交通拥堵形成时间的不足，本发明提供一种有效预测交通拥堵形成时间、有效进行道路拥堵预警的道路拥堵预警及拥堵形成时间预测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种道路拥堵预警及拥堵形成时间预测方法，包括以下步骤：

步骤1：获取天数为D的道路流量和速度历史数据，进行高斯滤波处理；

步骤2：根据道路交通历史数据，计算路段即将发生拥堵时流量增长斜率参考值k、拥堵形成时间参考值t和流量连续超过参考值的比例p；