[发明专利]一种基于多源数据融合的城市路网积水状态预测方法

摘要

本发明提供了一种基于多源数据融合的城市路网积水状态预测方法，针对当前道路积水监测不足之处，综合利用积水监测数据、交通运行数据等多源监测数据，考虑不同积水环境下的交通运行特点，结合交叉口、路段是否建设有路网积水监测站点分别给出了不同积水状态、不同交通运行情况下交叉口或路段的积水状态和预测分析。以全部交叉口和路段积水判断和预测结果为依据，构建道路不同积水状态分类和颜色划分，建立了路网积水状态预测图，从而将离散点积水监测扩大为路网层面的积水状态分析，得到了受城市内涝影响的中度及以上道路积水分布情况和影响比例，最终实现对路网积水状态的定性和定量预测分析。

主权项

1.一种基于多源数据融合的城市路网积水状态预测方法，其特征在于，该方法包括：步骤1：确定路网积水监测站点地理位置及其与路段和交叉口的距离关系，并依据监测数据分析站点积水数据信息，判断路网积水监测站点积水状态式中，h代表积水平均深度，t代表积水时间；步骤2：根据路网积水监测站点所在位置，判断其与交叉口和路段的关联性，路网积水监测站点到交叉口的距离d不超过阈值，则确定所述路网积水监测站点位于交叉口附近，进入步骤3；若d超过阈值，则确定所述路网积水监测站点位于路段中间，进入步骤4；若路段或交叉口没有设置路网积水监测站点时，进入步骤5；步骤3：当路网积水监测站点位于交叉口附近时，判断交叉口各方向积水情况和影响范围1)交叉口为轻度或中度积水时根据通行能力变化判断该方向路段积水情况式中，Q为在该方向路段的交通通行能力，q代表该方向小时交通流量，α代表折扣系数；2)交叉口为重度积水时根据相邻下游交叉口交通运行数据，综合判断积水影响范围情况：1)l＜200m，重度积水，路段与交叉口积水状态一致2)l＞200m，判断如下：式中，l为考虑下游路段长度，q代表该方向小时交通流量，代表路段平均速度，v_z代表中度积水时平均速度阈值，v_s代表轻度积水时平均速度阈值；步骤4：当路网积水监测站点位于路段中间时，结合交通运行数据分析积水影响情况1)路段为轻度或中度积水时根据通行能力变化判断该方向路段积水情况式中，T为该方向路段的交通通行能力，t代表该方向小时交通流量，β代表折扣系数；2)路段路网积水监测站点为重度积水时路段路网积水监测站点积水严重，车辆已无法正常通行，导致该路段交通断路，认定该路段为严重积水状态；步骤5：当交叉口或路段没有路网积水监测站点时，融合交通检测数据，分析交通运行数据估计该交叉口或路段的积水情况1)针对交叉口或路段积水情况选取两个交通信号阶段所在交通通行路段，且两阶段所在路段不相同，提取两个路段的交通运行数据，预测交叉口或路段相应的积水情况式中，o代表路段车辆检测器空间占有率，γz代表中度积水情况下车辆检测器占有率阈值，γs代表轻度积水情况下车辆检测器占有率阈值；步骤6：整合路网道路积水情况预测结果，将所有交叉口和路段的积水预测结果整合到路网中，对不同的积水情况进行分类，严重积水的颜色为红色，中度积水对应颜色为黄色，轻度积水对应为粉色，无积水对应为绿色，从而建立路网积水状态预测图；步骤7：受内涝影响的路网道路估计，根据路网积水状态预测结果，得到中度积水和重度积水路网道路。