[发明专利]一种基于交通运行状况异常的路网脆弱性识别、分析与应对方法

说明书

本发明涉及一种基于交通运行状况异常的路网脆弱性识别，分析与应对方法，本发明基于交通路网时序特征数据，构建交通运行状况异常区域，并依据服务能力和损失积累等指标，对路网脆弱性环节的识别与分析，并实现依据实际情况进行应对机制的目的。本发明利用交通网络时序特征数据来构建异常区域，并依据异常区域中路网对象的量化指标变化对脆弱区域进行分析与识别，降低交通治理时人为主观性的缺点及提高路网脆弱性的分析准确性，并提供主动应对措施，为交通治理提供重要的数据支持。

技术领域

本发明涉及智慧交通领域，尤其涉及一种基于交通运行状况异常的路网脆弱性识别、分析与应对方法。

背景技术

城市道路交通运输网络在受到人类或自然随机事件的影响下，会导致路网失去部分或全部连通能力，进而导致交通运输网络性能和服务水平下降，甚至交通运输网络部分或全部瘫痪的情况。交通运输网络性能以及服务水平的不断下降，不仅会降低社会经济效益，造成大面积的，频繁的交通拥堵，更会引发一系列的连锁反应。

但当前大部分对道路交通网络脆弱环节的识别与分析，都是在某个路段或路口满足脆弱条件的情况下，对该部分路段或路口进行路网脆弱性的分析，缺少将脆弱性的分析往周边路网对象及历史脆弱区域类推的局限，会产生对路网脆弱环节遗漏的情况。

在模型构建上，当前研究往往将实际的路网模型简化成图论网络，通过运用少量路网数据，就能对路网的各种特性进行分析严谨而精致的分析。但该种分析容易忽略现实道路交通网络中的具体场景，造成模型的分析结果与现实不符的情况。

因此，需要构建一种基于路网时序特征数据和实际路网拓扑性质，对路网脆弱性进行分析，识别及应对的反馈机制与措施。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种基于交通运行状况异常的路网脆弱性识别、分析与应对方法，本发明基于路网特征时序数据与路网拓扑性质，针对道路交通网络服务能力变化规律与趋势，对路网的脆弱区域进行识别并依据其服务能力等属性变化对其分析，最终达到针对性的给出应对措施的目的。本发明综合利用路网拓扑属性及时序特征数据分析得到交通状况异常区域，并依据服务能力和损失积累等指标，对路网脆弱性环节进行识别与分析，降低了路网系统中脆弱环节识别中的人为主观性的缺点以及提高脆弱环节识别的准确性，并提供主动应对措施，为交通治理提供重要的数据支持。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：

一种基于交通运行状况异常的路网脆弱性识别、分析与应对方法，所述方法包括如下步骤：

(1)基于多源数据的脆弱区域识别，过程如下：

(1.1)多源，多时间段的数据预处理：获取路网时序特征数据，根据路网时序特征数据质量进行判断，采用去噪声、修补、预测方式进行数据清理与数据修补；

(1.2)交通流变化特性及干扰事件分析；

(1.3)路网属性分析；

(1.4)异常区域演化过程分析；

(2)基于多指标的区域属性分析，过程如下：

(2.1)多指标评价体系建立；

(2.2)区域变化定量分析；

(3)构建主动应对机制，建立日常措施与应急机制的过程如下：

(3.1)对于确定的显性脆弱区域，主要通过日常调控，区域治理，现实疏导等日常性的举措对其进行调控与治理，并对治理后路网服务能力的变化与实际交通状况的改变，经由人工学习与机器学习等方法对治理内容进行优化，迭代；

(3.2)对于隐性脆弱区域，主要通过预防方案的设立，应急设施的建立和补救方案的建立，对可能发生的路网破坏性事件进行预防，并可通过一系列的模拟测试提升对突发事件发生时的紧急应对能力。