[发明专利]基于系统动力学的自主式交通系统模型构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于系统动力学的自主式交通系统模型构建方法及装置，方法包括：从自主式交通系统架构中，获取自主式交通系统的物理对象、所有所述物理对象的级别、所述物理对象的相关参数化数据和基于物理对象间逻辑关系构建的流的基础数据；基于所述物理对象、所有所述物理对象的级别和所述物理对象的相关数据，构建物理对象参数化模型；基于所述流的基础数据构建流模型；使用流连接不同物理对象，构建拓扑网络，形成自主式交通系统运行架构模型，其中，所述自主式交通系统运行架构模型基于所述物理对象参数化模型和所述流模型推演实现运行。本发明通过分级的物理对象构建物理对象参数化模型，实现多层次模型构建方法。

技术领域

本发明涉及交通系统建模技术领域，具体涉及一种基于系统动力学的自主式交通系统模型构建方法及装置。

背景技术

自主式交通系统（英文简称ATS:Autonomous Transportation System）是智能交通系统的下一代系统，在智能交通系统基础上，实现交通系统在无人工干预下自主运行、自主优化、自主迭代。自主式交通系统作为未来交通系统的主要发展模式，对其架构设计的研究是一个非常重要的研究方向，而如何对设计出来的交通系统架构进行评价，是该方向的一个重要难题。因此，需要建立一套从宏观角度对系统架构进行仿真的方法，实现自主式交通系统架构的仿真与推演，进而获知其宏观运行态势，从而方便研究人员对该架构进行分析。

现有的仿真建模方法中，包含基于系统动力学理论的建模方法以及基于离散化事件驱动的系统建模方法。其中，基于系统动力学理论的建模方法，常用于人口增长模型、货物调配模型等，其技术优势在于，可以进行复杂系统的仿真，然而其缺乏对事件驱动的仿真，对各种实体（人、车辆、信息等）在复杂系统里流动使用比较简单的流速进行建模，如果流是一个事件驱动的复杂系统，则无法使用该简单模型实现。基于离散化事件驱动的系统建模方法，例如基于Petri网构建网络模型，实现网络下交通运行事件模拟，该方法的优势在于，通过计时的事件驱动的网络运行理论实现网络运行，然而其无法体现复杂系统的全貌，对系统各物理对象、功能的阐述不足，对于系统的连续变化表现力亦缺乏支持。

目前，上述两种方法在应用于自主式交通复杂系统这一特定场景时，存在各自的局限性且均存在适配性不足的问题。换言之，现有技术中尚无适合的自主式交通系统建模方法。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中尚无适合的自主式交通系统建模方法。

本发明提出一种基于系统动力学的自主式交通系统模型构建方法，包括：

从自主式交通系统架构中，获取自主式交通系统的物理对象的ID、所有所述物理对象的级别、所述物理对象间的逻辑关系和所述物理对象的相关数据，其中，所述物理对象的相关数据包括最低级别物理对象的水平变量初始值、不同所述物理对象之间的包含关系、不同级别的所述物理对象之间的水平变量换算关系，其中，具有包含关系的两个所述物理对象之间不可建立流连接；

基于所述物理对象、所有所述物理对象的级别和所述物理对象的相关数据，构建物理对象参数化模型；

基于所述物理对象间的逻辑关系生成流的基础数据，基于所述流的基础数据构建流模型，其中，所述流的基础数据包括流的来源物理对象、目标物理对象和传递内容；

使用流连接不同所述物理对象，构建拓扑网络，形成自主式交通系统运行架构模型，其中，所述自主式交通系统运行架构模型基于所述物理对象参数化模型和所述流模型推演实现运行；

所述基于所述流的基础数据构建流模型包括：

获取传递实体的特征分布，基于所述传递实体的特征分布构建相应的实体模型，其中，所述传递实体为所述流的传递内容；

基于所述实体模型，通过多实体的组合，获得组合特征；

根据所述组合特征构建事件，其中，所述事件包括合并事件、拆分事件、出发事件、实体传递事件中一个或多个；