[发明专利]一种动态交通路网城市道路要素模型及其建模方法

摘要

本发明公开了一种动态交通路网城市道路要素模型及其建模方法，动态交通路网城市道路要素模型包括动态交通路网城市道路模型、动态交通路网运行模型、动态交通城市车辆模型和控制中心模型。本发明解决了传统城市交通路网数据模型存在数据一致性问题且无法实时动态调整的问题，提供了一种GIS-T数据分层模型，构建了动态交通路网城市道路要素模型。本发明较传统城市交通路网数据模型，从宏观到微观全面地描述了城市交通要素信息，实现要素模型的优化表达和路网结构的优化，实现交通对象的动态模拟和调整。

主权项

一种动态交通路网城市道路要素模型，所述动态交通路网城市道路要素模型包括动态交通路网城市道路模型、动态交通路网运行模型、动态交通城市车辆模型和控制中心模型；所述动态交通路网城市道路模型，用于动态描述运行城市交通所依赖的基础设施及其拓扑关系，包括：动态交通路网模块，用于表示道路类型和方向,用于动态描述单行线道路，双行线道路，弯道等道路网要素，模型中道路采用路段拼接延长的弹性结构，接头采用伸缩方式对接；动态互通式交叉口模块，用于动态描述连接单行线道路和双行线道路的十字交叉口，丁字交叉口，环形交叉口和人形交叉口等交叉路口；动态人行过道线模块，用于动态描述人行过道线及其位置和结构；动态信号指示灯模块，用于动态描述路口信号指示灯和路段信号指示灯,用于对信号灯的状态进行人工的和基于算法的可编程管理控制；信号指示灯参数由三个字段组成：数字灯，信号指示灯，车道指示灯；动态道路标识牌模块，用于动态描述影响城市道路运行的标识牌；动态道路连接分离设施模型，包括动态立交桥，动态车道矢量分割线，动态隔离栏和动态停车线等内容。用于动态描述立交桥、车道矢量分割线、隔离栏和停车线等模型；所述动态交通路网干预模型，用于动态描述影响交通运行的交通规则、综合阻抗和交通事件，包括：动态交通规则数据库，用于动态描述车辆行驶规则；动态交通综合阻抗模型，用于动态描述和模拟交通运行中的路阻和交通延误因素；交通事件发生模型，用于描述各类交通事故和突发事件；所述动态交通城市车辆模型，用于动态描述各种车辆及其区域分布、运行特点及趋势；包括：动态车辆要素模型，用于动态描述各车辆要素的类型和属性；包括大型车辆系列，中型车辆系列，小型车辆系列；每产生一辆车，同时产生该车唯一的ID；动态车辆区域分布模型，用于动态描述车辆在各交通小区空间上的分布情况；划分交通小区，建立各个交通小区之间交通量变换的定量关系，模拟各种类型的车辆在各个交通小区 之间的车辆类型、进驻时间、进驻数量、出行时间、出行数量，并且考虑不同类型车辆的起始与终点时间；该模型可由实际车辆分布统计库生成，也可由基于社区、机关单位、工厂企业、学校、商业网点、社会事件的城市分布结构拟合产生；城市交通流量的分布模型，用于动态描述交通流量在时间上的分布情况；包括按上下班时间分布的流量模型，按节假日出行规律构建的流量模型，按特殊季节出现的交通流量分布模型；动态城市车辆运行模型，用于动态描述车辆的运行情况，模拟车辆出行特点和区域分布、道路流量及变化趋势；控制中心模型，用于获取总体路况信息，接受运行车辆请求，根据总体运行现状，为该车计算优化路径方案，将新的运行综合数据装订于请求车辆；根据信号灯各种优化算法生成信号灯系统控制数据，装订人信号灯系统；包括：日志模块，实现对历史操作、运行记录信息的保存；管理模块，实现对所有要素模型参数信息的管理，提供修改、删除、保存、查询等功能；监控模块，结合可编程的GIS城市道路交通信息数据库和动态运行库实现对各要素参数状态及变化的可视化跟踪；轨迹模块，显示车辆在GIS路网上位置和行驶轨迹，可随时查调数据库，查看指定车辆特定时间行驶轨迹和交通流量分布情况，也可导出轨迹数据并存储。