專(zhuān)利名稱(chēng)：道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市道路網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷技術(shù)。
背景技術(shù)：
在交通領(lǐng)域已經(jīng)提出了交通需求管理的概念，從供求和管理兩個(gè)方面解決城市交通問(wèn)題。一方面，為了合理引導(dǎo)城市居民出行，緩解交通擁堵問(wèn)題，必須實(shí)施城市交通總量控制管理和制定科學(xué)的交通發(fā)展政策；另一方面，為了不斷挖掘城市的交通供給能力，必須實(shí)施科學(xué)的交通工程手段。而路網(wǎng)上究竟哪些路段或交叉口是現(xiàn)狀路網(wǎng)的瓶頸，這是城市道路網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和評(píng)價(jià)所有工作的關(guān)鍵。能夠及時(shí)確定出需要改造的道路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)并對(duì)這些節(jié)點(diǎn)重點(diǎn)保護(hù)，能夠達(dá)到提高整個(gè)路通暢的目的?？梢詫⒊鞘薪煌ňW(wǎng)絡(luò)抽象為網(wǎng)絡(luò)，路段為邊，交叉口為節(jié)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，使用不同的拓?fù)浔硎痉绞綄?duì)交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，并對(duì)抽象后展示出的路網(wǎng)特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)路網(wǎng)中80%的節(jié)點(diǎn)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，但有大約1%的少數(shù)節(jié)點(diǎn)則在受到環(huán)境影響或瞬時(shí)較大交通流影響時(shí)很容易發(fā)生擁堵，進(jìn)而導(dǎo)致路網(wǎng)的癱瘓。一個(gè)節(jié)點(diǎn)的崩潰將導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)交通流的重分配，這可能使得其他節(jié)點(diǎn)上的負(fù)載超過(guò)其容量而也崩潰。簡(jiǎn)單說(shuō)，如果開(kāi)始失效的節(jié)點(diǎn)是一個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)，它的失效可能觸發(fā)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的崩潰。 我國(guó)較大城市的交通路網(wǎng)很容易出現(xiàn)此現(xiàn)象，如2004年7月10日北京市受暴風(fēng)雨的襲擊， 41處道路出現(xiàn)不同程度的積水情況，導(dǎo)致整個(gè)路網(wǎng)交通嚴(yán)重受阻。而在道路網(wǎng)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于早晚高峰和較大活動(dòng)而產(chǎn)生的瞬時(shí)特大流量或者天氣環(huán)境突然劇烈變化的現(xiàn)象，這時(shí)上述重要節(jié)點(diǎn)容易崩潰，造成較大較久的擁堵，并影響到整個(gè)區(qū)域的交通狀況。即使在其他路段和節(jié)點(diǎn)尚未達(dá)到飽和流量的情況下，這種大規(guī)模擁堵也有可能發(fā)生。所以我們有必要對(duì)路網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)做出判斷和預(yù)測(cè)，通過(guò)定量計(jì)算方法將節(jié)點(diǎn)的重要程度或脆弱程度進(jìn)行排序，對(duì)容易崩潰的節(jié)點(diǎn)做出最大載荷的界定，并通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控手段在其達(dá)到這一界限之前獲取信息，及時(shí)采取限流、分流或收費(fèi)等手段保護(hù)該節(jié)點(diǎn)，從而維護(hù)區(qū)域路網(wǎng)的通暢和安全。北京市有很多這樣的重要節(jié)點(diǎn)，如西直門(mén)橋，如果能控制好該節(jié)點(diǎn)的暢通的交通流，是其保持暢通，則西北二環(huán)的交通狀況將會(huì)大有改善。路網(wǎng)中有些節(jié)點(diǎn)對(duì)路網(wǎng)效率起著關(guān)鍵作用，這些節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)能夠影響其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，如果這種節(jié)點(diǎn)發(fā)生擁堵癱瘓，則會(huì)導(dǎo)致路網(wǎng)中其他節(jié)點(diǎn)的大范圍癱瘓，把這樣的節(jié)點(diǎn)定義為路網(wǎng)中“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”。目前對(duì)于道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的確定方法，主要運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的方法，即在實(shí)驗(yàn)中假設(shè)去除節(jié)點(diǎn)，從而來(lái)考核該節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的重要度。在公路運(yùn)輸網(wǎng)和公交網(wǎng)絡(luò)中交通網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)重要度一般是通過(guò)標(biāo)定經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和交通運(yùn)輸指標(biāo)的權(quán)重來(lái)確定。但是以上方法均沒(méi)有考慮到路網(wǎng)中存在的車(chē)流，而且隨著路網(wǎng)的增大交通流會(huì)成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較大時(shí)，模型不符合實(shí)際路網(wǎng)運(yùn)行的情況，不容易甚至不可能得出正確的結(jié)果。所以對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)而言，我們不僅要考慮節(jié)點(diǎn)本身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也要考慮流經(jīng)節(jié)點(diǎn)的交通流量等交通特征，本發(fā)明正是針對(duì)已存在方法的這個(gè)不足而設(shè)計(jì)的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述背景技術(shù)中提到現(xiàn)有確定路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的方法沒(méi)有考慮車(chē)流因素等不足，本發(fā)明提出了一種道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟I :計(jì)算節(jié)點(diǎn)的幾何拓?fù)鋽?shù)值；步驟2 :計(jì)算節(jié)點(diǎn)的交通量；步驟3 :對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排名計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)的排名及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。所述節(jié)點(diǎn)的幾何拓?fù)鋽?shù)值的計(jì)算過(guò)程為步驟I. I :根據(jù)與節(jié)點(diǎn)連接的道路條數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的度；步驟I. 2 :根據(jù)與節(jié)點(diǎn)連接的道路類(lèi)型計(jì)算節(jié)點(diǎn)的權(quán)。所述節(jié)點(diǎn)的交通量的計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟I :計(jì)算節(jié)點(diǎn)的幾何拓?fù)鋽?shù)值；步驟2:計(jì)算節(jié)點(diǎn)的交通量；步驟3 :對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排名計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)的排名及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷方法，其特征是所述節(jié)點(diǎn)的幾何拓?fù)鋽?shù)值的計(jì)算過(guò)程為步驟I. I :根據(jù)與節(jié)點(diǎn)連接的道路條數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的度；步驟I. 2 :根據(jù)與節(jié)點(diǎn)連接的道路類(lèi)型計(jì)算節(jié)點(diǎn)的權(quán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷方法，其特征是所述節(jié)點(diǎn)的交通量的計(jì)算公式為
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷方法，其特征是所述對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排名計(jì)算公式為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了城市道路網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域中的一種道路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)診斷技術(shù)。本發(fā)明首先計(jì)算節(jié)點(diǎn)的幾何拓?fù)鋽?shù)值；然后計(jì)算節(jié)點(diǎn)的交通量；對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排名計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)的排名及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明確定出關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)后，可以對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，采取限流、分流或區(qū)域收費(fèi)等措施，增加路網(wǎng)的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G08G1/00GK102592440SQ201210032850
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者吳建平, 周楊, 楊筱娟, 賈宇涵 申請(qǐng)人:清華大學(xué)