專利名稱：：區(qū)域交通擁堵引發(fā)點記錄分析系統(tǒng)及其運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在城市交通管理中對一個區(qū)域范圍內(nèi)交通擁堵引發(fā)點的快速記錄分析系統(tǒng)及其運行方法。
背景技術(shù)：
：隨著城市的快速發(fā)展，大中城市高峰時間道路交通流量接近飽和。由于某一點段的道路規(guī)劃、道路設(shè)計、交通管理等存在問題，經(jīng)常會引發(fā)一個區(qū)域范圍內(nèi)的交通在高峰時間產(chǎn)生大面積擁堵，因而大幅度地降低了道路通行能力，給人們出行帶來極大不便。準確找出引發(fā)大范圍內(nèi)交通擁堵的引發(fā)點，并采取相應(yīng)手段加以解決是提高城市道路通行能力的關(guān)鍵。在目前的城市道路交通管理中，已有針對道路交通擁堵的檢測報警裝置，此類裝置能夠根據(jù)所采集到的交通信息及所配置的相應(yīng)算法來檢測道路交通擁堵，并且將道路擁堵信息傳送至控制中心。通常情況下，交通指揮控制中心指揮人員發(fā)現(xiàn)交通擁堵時，其實已經(jīng)在一定范圍內(nèi)形成大面積擁堵。除了交通事故、車輛故障等明顯事件引發(fā)的交通擁堵，可以準確確定引發(fā)點外，因某一點的道路規(guī)劃、道路設(shè)計、交通管理、天氣等原因而引發(fā)的一個區(qū)域范圍內(nèi)交通，在高峰時間產(chǎn)生擁堵甚至癱瘓的現(xiàn)象，一般是不容易被發(fā)現(xiàn)的。因此也就不能及時地進行有針對性的改進和糾正，從而導致道路通行能力大幅度下降。發(fā)明目的為克服現(xiàn)有技術(shù)中不足，提供一種能準確發(fā)現(xiàn)、分析造成一個區(qū)域范圍內(nèi)交通擁堵的引發(fā)點的工作系統(tǒng)及其運行方法。
發(fā)明內(nèi)容系統(tǒng)由設(shè)置在控制中心的分析處理計算機、設(shè)置在城市路網(wǎng)上的交通擁堵快速報警裝置及通訊線路構(gòu)成。分析處理計算機上預設(shè)一個被檢測點上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫，運行有引發(fā)點分析程序。在經(jīng)常發(fā)生大范圍交通擁堵區(qū)域，在交叉路口、快速路或環(huán)路的匝道口或合流點，或是根據(jù)實際需要在快速路或環(huán)路的每隔一段距離，分別設(shè)置被檢測點，安裝擁堵快速報警裝置。某被檢測點發(fā)生擁堵后，該點所安裝的擁堵快速報警裝置能夠快速向交通指揮控制中心的分析處理計算機發(fā)送擁堵報警信息。設(shè)置在有信號燈控制路口的擁堵檢測點及無信號燈控制路段的擁堵檢測點的擁堵快速報警裝置，其向控制中心的分析處理計算機發(fā)送的擁堵報警信息所包含的主要字段包括"擁堵檢測點編號擁堵狀態(tài)"等，擁堵狀態(tài)為1表示發(fā)生了交通擁堵，為0表示未發(fā)生交通擁堵。分析處理計算機上預設(shè)了針對被檢測點的上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫，主要字段包括上游被檢測點編號u、下游檢測點編號d、下游影響上游的最短波及時間tmin、下游影響上游的最長波及時間tmax等字段。其基本工作原理是首先為每個檢測點定義一個唯一的編號。當某個擁堵檢測點發(fā)生交通擁堵后，擁堵或排隊會慢慢向后延續(xù)，逐漸波及到該交通流上游的某個擁堵檢測點，從而引發(fā)該點也發(fā)生交通擁堵。這樣的一對下游對上游有影響關(guān)系的上游擁堵檢測點、下游擁堵檢測點的編號就被保存到上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。但是，并非每次一對上游擁堵檢測點、下游擁堵檢測點都發(fā)生交通擁堵時，都一定是下游的交通擁堵引發(fā)了上游交通擁堵。如果上游擁堵檢測點先于下游擁堵檢測點發(fā)生交通擁堵，或是雖然比下游擁堵檢測點發(fā)生的晚但時間間隔很短，則顯然上游擁堵檢測點的交通擁堵并非由下游所引發(fā)。因此，根據(jù)每組上下游擁堵檢測點的間距、車輛排隊堆積的速度等因素，為每組上下游擁堵檢測點設(shè)置了相應(yīng)的下游影響上游的最短波及時間并保存到上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。當上游交通擁堵所發(fā)生的時間與下游交通擁堵所發(fā)生的時間間隔小于該值時，則不認為本次上游的擁堵是由下游的擁堵所引發(fā)的。同樣，如果上游擁堵檢測點的交通擁堵是在下游擁堵檢測點發(fā)生交通擁堵后的很長時間后才發(fā)生，那么此次擁堵并非是由于下游擁堵檢測點的交通擁堵所引發(fā)。因此，上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，還為每組上下游擁堵檢測點設(shè)置了相應(yīng)的下游影響上游的最長波及時間。當上游交通擁堵所發(fā)生的時間與下游交通擁堵所發(fā)生的時間間隔大于該值時，亦不認為本次上游的擁堵是由下游的擁堵所引發(fā)的。下游影響上游的最短波及時間、下游影響上游的最長波及時間均應(yīng)由交通工程師根據(jù)每組上下游擁堵檢測點的間距、車輛排隊堆積的速度等具體情況而設(shè)定。本發(fā)明所提供的區(qū)域交通擁堵引發(fā)點分析的運行方法是系統(tǒng)啟動后首先建立一個動態(tài)的擁堵檢測點狀態(tài)表，主要字段包括擁堵檢測點編號n、當前擁堵狀態(tài)s、當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t、擁堵鏈頭等字段。擁堵鏈頭的含義實際中某一擁堵檢測點A發(fā)生交通擁堵時，可能出現(xiàn)波及了其上游擁堵檢測點B，引發(fā)B產(chǎn)生了交通擁堵，而稍后擁堵檢測點B的交通擁堵又波及了B的上游擁堵檢測點C，引發(fā)C也產(chǎn)生了交通擁堵，這樣，就產(chǎn)生了一個擁堵鏈頭為A的擁堵鏈，A、B、C三個點的擁堵鏈頭均為A。分析處理計算機每當接收到一條來自擁堵檢測點的擁堵快速報警裝置的擁堵報警信息時，立即運行一次引發(fā)點分析程序，并將擁堵報警信息的擁堵檢測點編號和擁堵狀態(tài)作為引發(fā)點分析程序的兩個入口參數(shù)。引發(fā)點分析程序?qū)υ摋l擁堵報警信息進行分析，發(fā)現(xiàn)該擁堵檢測點的交通擁堵是受下游擁堵波及而引發(fā)時，立即發(fā)出相應(yīng)的提示信息。分析結(jié)果亦可另行保存到其他數(shù)據(jù)庫中以供日后交通分析或道路改造、規(guī)劃時使用，此處不再詳述。引發(fā)點分析程序的流程圖如圖1所示(1)首先到擁堵檢測點狀態(tài)表中查找擁堵檢測點編號n=N的記錄，沒有則在擁堵檢測點狀態(tài)表中添加一條擁堵檢測點編號n=N、當前擁堵狀態(tài)s=S、當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t=當前系統(tǒng)時間的記錄并轉(zhuǎn)到(3)，有則判斷記錄中的當前擁堵狀態(tài)是否與S相同，相同則表示該點的擁堵狀態(tài)未發(fā)生變化，直接轉(zhuǎn)到(8)退出，不相同則表示該點的擁堵狀態(tài)發(fā)生了變化，則(2)將該條記錄的當前擁堵狀態(tài)s置為S、將當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t置為當前系4統(tǒng)時間，然后(3)判斷S是否為1且在上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中能夠查找到上游擁堵檢測點編號u=N的記錄，否則表示該點剛變?yōu)椴粨矶禄驔]有下游擁堵檢測點，將該記錄的擁堵鏈頭置為O，然后轉(zhuǎn)到(8)退出；是則表示該點新發(fā)生了交通擁堵且有下游擁堵檢測點，則(4)讀取記錄中其下游擁堵檢測點編號d、下游影響上游的最短波及時間tmin、下游影響上游的最長波及時間tmax，并到擁堵檢測點狀態(tài)表中查找是否有擁堵檢測點編號為d的記錄，否則說明表中沒有下游擁堵檢測點d的擁堵狀態(tài)記錄，下游不擁堵，轉(zhuǎn)到(8)退出；是則說明有下游擁堵檢測點d的記錄，則(5)繼續(xù)判斷下游擁堵檢測點d的當前擁堵狀態(tài)是否為1且當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間與當前系統(tǒng)時間的間隔大于tmin且小于tmax，否則說明擁堵檢測點N的擁堵并非由其下游擁堵檢測點d所引發(fā)，轉(zhuǎn)到(8)退出；是則說明擁堵檢測點N的擁堵是受下游擁堵檢測點d的波及所引發(fā)，則(6)判斷該條下游擁堵檢測點d的記錄的擁堵鏈頭是否為0，不為0說明下游擁堵檢測點d的擁堵亦是受其他點的波及所引發(fā)，可認為擁堵檢測點N和其下游擁堵檢測點d的擁堵均由同一個擁堵鏈頭所引發(fā)，處于同一個擁堵鏈中，令擁堵檢測點N的擁堵鏈頭=擁堵檢測點d的擁堵鏈頭；為0則說明擁堵檢測點d為擁堵鏈的頭，令擁堵檢測點d和擁堵檢測點N的擁堵鏈頭均等于擁堵檢測點d，然后(7)發(fā)出擁堵檢測點d的擁堵鏈頭引發(fā)了擁堵檢測點N的擁堵的提示，以便另行保存和日后使用，然后(8)退出本次引發(fā)點分析程序的運行。說明書附圖圖1是引發(fā)點分析程序流程圖具體實施例方式假定在某一區(qū)域里設(shè)置了若干個擁堵檢測點，其中有三個信號燈控制路口，在每個路口的由東向西分別設(shè)置了編號為1001、1002、1003的擁堵檢測點，在上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中進行了可如下定義<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>系統(tǒng)啟動后首先建立一個動態(tài)的擁堵檢測點狀態(tài)表，剛啟動時由于尚未有擁堵檢測點上報的擁堵報警信息，所以該表暫時為空<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>假定08:00:00，擁堵檢測點1002出現(xiàn)了交通擁堵，該擁堵檢測點的信號燈控制路口的交通擁堵快速報警裝置向控制中心的分析處理計算機發(fā)出了"10021"的報警信息，分析處理計算機接到該信息后立即啟動引發(fā)點分析程序，入口參數(shù)為擁堵檢測點編號=1002、擁堵狀態(tài)=1。引發(fā)點分析程序首先到擁堵檢測點狀態(tài)表中查找擁堵檢測點編號n=1002的記錄，沒有，則在擁堵檢測點狀態(tài)表中添加一條擁堵檢測點編號n=1002、當前擁堵狀態(tài)s=1、當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t=08:00:00的記錄，然后判斷S(=1)是否為1且在上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中能夠查找到上游擁堵檢測點編號u=1002的記錄，是，則表示1002點新發(fā)生了交通擁堵且有下游擁堵檢測點，則其下游擁堵檢測點編號d(=1001)、下游影響上游的最短波及時間tmin(=60秒)、下游影響上游的最長波及時間tmax(=600秒)，并到擁堵檢測點狀態(tài)表中查找是否有擁堵檢測點編號為(1(=1001)的記錄，否，則說明表中沒有下游擁堵檢測點d的擁堵狀態(tài)記錄，下游不擁堵，退出本次引發(fā)點分析程序的運行，本次1002的交通擁堵沒有引發(fā)點。再假定08:05:00，擁堵檢測點1003出現(xiàn)了交通擁堵，該擁堵檢測點的信號燈控制路口的交通擁堵快速報警裝置向控制中心的分析處理計算機發(fā)出了"10031"的報警信息，分析處理計算機接到該信息后立即啟動引發(fā)點分析程序，入口參數(shù)為擁堵檢測點編號=1003、擁堵狀態(tài)=1。引發(fā)點分析程序首先到擁堵檢測點狀態(tài)表中查找擁堵檢測點編號n=1003的記錄，沒有則在擁堵檢測點狀態(tài)表中添加一條擁堵檢測點編號n=1003、當前擁堵狀態(tài)s=1、當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t=08:05:00的記錄，然后判斷S(=1)是否為1且在上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中能夠查找到上游擁堵檢測點編號u=1003的記錄，是則表示該點新發(fā)生了交通擁堵且有下游擁堵檢測點，則讀取其下游擁堵檢測點編號d(=1002)、下游影響上游的最短波及時間tmin(=80秒)、下游影響上游的最長波及時間tmax(=800秒)，并到擁堵檢測點狀態(tài)表中查找是否有擁堵檢測點編號為(1(=1002)的記錄，有，則繼續(xù)判斷下游擁堵檢測點d(=1002)的當前擁堵狀態(tài)(=1)是否為1且當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間(=08:00:00)與當前系統(tǒng)時間(=08:05:00)的間隔(=300秒)大于tmin(二80秒)且小于tmax(=800秒)，是，則說明擁堵檢測點N(=1003)的擁堵是受下游擁堵檢測點d(=1002)的波及所引發(fā)，則下游擁堵檢測點(1(=1002)的記錄的擁堵鏈頭是否為O，是，則說明擁堵檢測點d(=1002)為擁堵鏈的頭，令擁堵檢測點d(=1002)和擁堵檢測點N(=1003)的擁堵鏈頭均等于擁堵檢測點d(=1002)，然后發(fā)出擁堵檢測點d的擁堵鏈頭(=1002)引發(fā)了擁堵檢測點N(二1003)的擁堵的提示，以便另行保存和日后使用，然后退出本次引發(fā)點分析程序的運行。權(quán)利要求區(qū)域交通擁堵引發(fā)點記錄分析系統(tǒng)，其特征是(1)、由設(shè)置在控制中心的分析處理計算機、設(shè)置在道路上各檢測點的交通擁堵快速報警裝置及通訊線路構(gòu)成，分析處理計算機上預設(shè)一個檢測點上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫、運行有區(qū)域交通擁堵引發(fā)點分析程序，(2)、檢測點上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫主要字段包括上游擁堵檢測點編號u、下游擁堵檢測點編號d、下游影響上游的最短波及時間tmin、下游影響上游的最長波及時間tmax，(3)、每個交通擁堵快速報警裝置向控制中心的分析處理計算機發(fā)送的信息內(nèi)容包括擁堵檢測點編號、擁堵狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域交通擁堵引發(fā)點記錄分析系統(tǒng)，其特征是設(shè)置在道路上的若干檢測點，分別相應(yīng)選擇在信號燈控制路口或無信號燈控制路段上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的區(qū)域交通擁堵引發(fā)點記錄分析系統(tǒng)，其特征是交通擁堵快速報警裝置發(fā)送的信息中擁堵狀態(tài)為1或0，1表示發(fā)生了交通擁堵，o表示未發(fā)生交通擁堵。4.權(quán)利要求1所述的區(qū)域交通擁堵引發(fā)點記錄分析系統(tǒng)的運行方法，其特征是系統(tǒng)啟動后首先建立一個動態(tài)的檢測點狀態(tài)表，主要字段包括擁堵檢測點編號n、當前擁堵狀態(tài)s、當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t、擁堵鏈頭h，分析步驟如下(1)首先到檢測點狀態(tài)表中查找檢測點編號n=N的記錄，沒有則在檢測點狀態(tài)表中添加一條擁堵檢測點編號n=N、當前擁堵狀態(tài)s=S、當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t=當前系統(tǒng)時間的記錄并轉(zhuǎn)到(3)，有則判斷記錄中的當前擁堵狀態(tài)是否與S相同，相同則表示該點的擁堵狀態(tài)未發(fā)生變化，直接轉(zhuǎn)到(8)退出，不相同則表示該點的擁堵狀態(tài)發(fā)生了變化，則(2)將該條記錄的當前擁堵狀態(tài)s置為S、將當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間t置為當前系統(tǒng)時間，然后(3)判斷S是否為1且在上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫中能夠查找到上游檢測點編號u=N的記錄，否則表示該點剛變?yōu)椴粨矶禄驔]有下游檢測點，將該記錄的擁堵鏈頭h置為O，然后轉(zhuǎn)到(8)退出；是則表示該點新發(fā)生了交通擁堵且有下游檢測點，則(4)讀取記錄中其下游檢測點編號d、下游影響上游的最短波及時間tmin、下游影響上游的最長波及時間tmax，并到檢測點狀態(tài)表中查找是否有檢測點編號為d的記錄，否則說明表中沒有下游檢測點d的擁堵狀態(tài)記錄，下游不擁堵，轉(zhuǎn)到(8)退出；是則說明有下游檢測點d的記錄，則(5)繼續(xù)判斷下游檢測點d的當前擁堵狀態(tài)是否為1且當前擁堵狀態(tài)發(fā)生時間與當前系統(tǒng)時間的間隔大于tmin且小于tmax，否則說明檢測點N的擁堵并非由其下游檢測點d所引發(fā)，轉(zhuǎn)到(8)退出；是則說明檢測點N的擁堵是受下游檢測點d的波及所引發(fā)，則(6)判斷該條下游檢測點d的記錄的擁堵鏈頭是否為0，不為0說明下游檢測點d的擁堵亦是受其他點的波及所引發(fā)，可認為檢測點N和其下游檢測點d的擁堵均由同一個擁堵鏈頭h所引發(fā)，處于同一個擁堵鏈中，令檢測點N的擁堵鏈頭=擁堵檢測點d的擁堵鏈頭h;為0則說明檢測點d為擁堵鏈的頭，令檢測點d和檢測點N的擁堵鏈頭均等于檢測點d，然后(7)發(fā)出檢測點d的擁堵鏈頭h引發(fā)了檢測點N的擁堵的提示，然后(8)退出本次分析方法的運行。全文摘要本發(fā)明系一種區(qū)域交通擁堵引發(fā)點記錄分析系統(tǒng)及其運行方法，系統(tǒng)由設(shè)置在控制中心的分析處理計算機、設(shè)置在道路上各檢測點的交通擁堵快速報警裝置及通訊線路構(gòu)成。分析處理計算機上預設(shè)一個擁堵檢測點上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫，運行有引發(fā)點分析程序。每次分析處理計算機接收到一條擁堵快速報警裝置所發(fā)送的擁堵報警信息后，立即啟動引發(fā)點分析程序。引發(fā)點分析程序發(fā)現(xiàn)某一擁堵檢測點發(fā)生了交通擁堵后，先到上下游關(guān)系數(shù)據(jù)庫查找該點的下游擁堵檢測點，并根據(jù)其下游擁堵檢測點的當前擁堵狀態(tài)、當前擁堵狀態(tài)的發(fā)生時間推斷本次擁堵是否是受下游交通擁堵波及而產(chǎn)生，是則尋找出該擁堵鏈的頭做為引發(fā)點并給出提示信息，提示信息可以另行保存以供日后使用。文檔編號G06F17/30GK101719314SQ20091021998公開日2010年6月2日申請日期2009年11月17日優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日發(fā)明者劉剛,姜廷順,張濱,李志恒,王一良,鄭通申請人:姜廷順