关键路段识别方法、装置、设备、介质及程序产品与流程

    专利查询2025-07-31  21


    本技术涉及道路识别,尤其涉及一种关键路段识别方法、装置、设备、介质及程序产品。


    背景技术:

    1、随着城市化进程的不断推进,城市人口和机动车数量迅速增加,智慧交通运营成为人们日益关注的对象。道路网络是一种复杂网络系统,某处路段发生的异常扰动事件容易波及到全局路网的稳定性和运输性能。

    2、考虑到道路网络拓扑结构的异质性及交通流传播的动态性,各路段关键程度存在差异,部分关键性路段对路网的运行效率影响更大,一旦因为交通拥堵、交通事故、自然灾害等原因导致路段整体或部分失效时,拥堵会很快蔓延,导致相邻路段负载增大,严重时会触发路网级联失效,进而造成大面积交通拥堵或局部路网瘫痪。

    3、因此,亟需提出一种可以高效、精准地识别出路网中的关键性路段的技术方案,为智慧交通运营奠定基础。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种关键路段识别方法、装置、设备、介质及程序产品,以至少解决上述技术问题之一。

    2、根据本技术的一方面,提供一种关键路段识别方法,包括:

    3、根据路网信息数据以及卡口节点的流量数据,获取路网中各路段的重要度;

    4、根据预构建的路网级联失效模型,获取路网中各路段的脆弱性指标值;其中,所述路网级联失效模型是采用基于路况数据确定的路段自身失效概率,和基于地图数据确定的路段失效后果强度构建得到;

    5、根据各路段的重要度以及脆弱性指标值,识别出各路段中的关键路段,所述关键路段用于路网的运行监控。

    6、在一种实施方式中,所述根据路网信息数据以及卡口节点的流量数据,获取路网中各路段的重要度,包括:

    7、根据路网信息数据,确定路网中各路段的边介数;

    8、根据卡口节点的流量数据,确定卡口节点的流量权值;其中,所述卡口节点基于卡口经纬度及拍摄方向信息匹配至所述路网相应的路段上;

    9、根据各路段的边介数和各路段上卡口节点的流量权值,获取路网中各路段的加权流量边介数,并根据所述加权流量边介数获取路网中各路段的重要度。

    10、在一种实施方式中,所述根据路网信息数据,确定路网中各路段的边介数,包括:

    11、根据路网信息数据,构建地图网络有向拓扑图;

    12、根据所述地图网络有向拓扑图,确定卡口节点间的最短路径矩阵,所述卡口节点间最短路径矩阵包括每两个卡口节点之间所经过的最短路径集合;

    13、基于介数中心度算法、所述最短路径矩阵以及最短路径经过各路段的数量,确定路网中各路段的边介数。

    14、在一种实施方式中,预构建路网级联失效模型,包括:

    15、基于所述路况数据,所述路况数据为高峰时段的路况数据,获取各路段在高峰时段的平均行驶速度,并根据所述平均行驶速度确定各路段的所述路段自身失效概率;

    16、基于所述地图数据,确定各路段所在的路网单元,并根据所述路况数据确定各路段所在路网单元的出行效率,并根据所述出行效率确定各路段的所述路段失效后果强度;

    17、根据所述路段自身失效概率和所述路段失效后果强度,构建路网级联失效模型。

    18、在一种实施方式中,所述路况数据包括各路段的自由流速度;所述根据所述平均行驶速度确定各路段的所述路段自身失效概率,包括:

    19、根据所述平均行驶速度和所述自由流速度,获取各路段的实际行驶速度相对于自由流速度的下降率;

    20、根据各路段的所述下降率,确定各路段的所述路段自身失效概率。

    21、在一种实施方式中,所述出行效率包括各路段分别在拥堵状态下的第一出行效率以及在畅通状态下的第二出行效率;

    22、所述根据所述出行效率确定各路段的所述路段失效后果强度,包括:

    23、根据所述第一出行效率和所述第二出行效率,计算各路段所在路网单元的出行效率变化率;

    24、根据所述出行效率变化率,确定各路段的所述路段失效后果强度。

    25、在一种实施方式中,所述根据各路段的重要度以及脆弱性指标值,识别出各路段中的关键路段,包括:

    26、根据各路段的重要度,从各路段中抽取重要度达到预设重要度阈值的各重要路段;

    27、获取各重要路段的脆弱性指标值,并根据所述脆弱性指标值,从各重要路段中抽取脆弱性指标值达到预设指标阈值的路段,并将所述路段确定为各路段中的关键路段。

    28、在一种实施方式中,所述方法还包括:

    29、根据各路段的重要度对各路段进行重要度排序,并将重要度排序结果中排序靠前为预设总路段数量百分比的重要度,确定为所述预设重要度阈值;

    30、和/或,

    31、根据各重要路段的脆弱性指标值进行脆弱性排序,并将脆弱性排序结果中排序靠前为预设总路段数量百分比的脆弱性指标,确定为所述预设指标阈值。

    32、第二方面,本技术还提供一种关键路段识别装置,包括:

    33、重要度获取模块,其设置为根据路网信息数据以及卡口节点的流量数据,获取路网中各路段的重要度;

    34、脆弱性获取模块,其设置为根据预构建的路网级联失效模型,获取路网中各路段的脆弱性指标值;其中,所述路网级联失效模型是采用基于路况数据计算的路段自身失效概率,和基于地图数据计算的路段失效后果强度构建得到;

    35、路段识别模块,其设置为根据各路段的重要度以及脆弱性指标值,识别出各路段中的关键路段,所述关键路段用于路网的运行监控。

    36、在一种实施方式中,所述重要度获取模块,包括:

    37、介数确定单元,其设置为根据路网信息数据,确定路网中各路段的边介数;

    38、权值确定单元,其设置为根据卡口节点的流量数据,确定卡口节点的流量权值;其中,所述卡口节点基于卡口经纬度及拍摄方向信息匹配至所述路网相应的路段上;

    39、第一获取单元,其设置为根据各路段的边介数和各路段上卡口节点的流量权值,获取路网中各路段的加权流量边介数,并根据所述加权流量边介数获取路网中各路段的重要度。

    40、在一种实施方式中,所述介数确定单元,具体设置为:

    41、根据路网信息数据,构建地图网络有向拓扑图;

    42、根据所述地图网络有向拓扑图,确定卡口节点间的最短路径矩阵,所述卡口节点间最短路径矩阵包括每两个卡口节点之间所经过的最短路径集合;

    43、基于介数中心度算法、所述最短路径矩阵以及最短路径经过各路段的数量,确定路网中各路段的边介数。

    44、在一种实施方式中,还包括模型构建模块,所述模型构建模块包括:

    45、概率确定单元,其设置为基于所述路况数据,所述路况数据为高峰时段的路况数据,获取各路段在高峰时段的平均行驶速度,并根据所述平均行驶速度确定各路段的所述路段自身失效概率;

    46、强度确定单元,其设置为基于所述地图数据,确定各路段所在的路网单元,并根据所述路况数据确定各路段所在路网单元的出行效率,并根据所述出行效率确定各路段的所述路段失效后果强度;

    47、构建单元,其设置为根据所述路段自身失效概率和所述路段失效后果强度,构建路网级联失效模型。

    48、在一种实施方式中,所述概率确定单元,具体设置为:

    49、根据所述平均行驶速度和所述自由流速度,获取各路段的实际行驶速度相对于自由流速度的下降率;

    50、根据各路段的所述下降率,确定各路段的所述路段自身失效概率。

    51、在一种实施方式中,所述出行效率包括各路段分别在拥堵状态下的第一出行效率以及在畅通状态下的第二出行效率;

    52、所述强度确定单元,具体设置为:

    53、根据所述第一出行效率和所述第二出行效率,计算各路段所在路网单元的出行效率变化率;

    54、根据所述出行效率变化率,确定各路段的所述路段失效后果强度。

    55、在一种实施方式中,所述路段识别模块,包括:

    56、第一抽取单元,其设置为根据各路段的重要度,从各路段中抽取重要度达到预设重要度阈值的各重要路段;

    57、第二抽取单元,其设置为获取各重要路段的脆弱性指标值,并根据所述脆弱性指标值,从各重要路段中抽取脆弱性指标值达到预设指标阈值的路段,并将所述路段确定为各路段中的关键路段。

    58、在一种实施方式中,所述装置还包括:

    59、第一阈值确定模块,其设置为根据各路段的重要度对各路段进行重要度排序,并将重要度排序结果中排序靠前为预设总路段数量百分比的重要度,确定为所述预设重要度阈值;

    60、和/或,

    61、第二阈值确定模块,其设置为根据各重要路段的脆弱性指标值进行脆弱性排序,并将脆弱性排序结果中排序靠前为预设总路段数量百分比的脆弱性指标,确定为所述预设指标阈值。

    62、第三方面,本技术还提供一种计算机设备,所述计算机设备包括:存储器和处理器;所述存储器存储计算机执行指令;所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述计算机设备执行上述第一方面任一项提供的关键路段识别方法。

    63、第四方面,本技术还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述第一方面任一项提供的关键路段识别方法。

    64、第五方面,本技术还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面任一项提供的关键路段识别方法。

    65、本技术提供的关键路段识别方法、装置、设备、介质及程序产品,通过根据路网信息数据以及卡口节点的流量数据,获取路网中各路段的重要度,并根据预构建的路网级联失效模型,获取路网中各路段的脆弱性指标值,该路网级联失效模型是采用基于路况数据确定的路段自身失效概率,和基于地图数据确定的路段失效后果强度构建得到,根据各路段的重要度以及脆弱性指标值,识别出各路段中的关键路段,关键路段用于路网的运行监控。此过程中,基于静态路网数据、动态卡口流量数据等多元信息数据,通过路段重要度指标计算、路段脆弱性评估、路网关键性路段确定,综合考虑静态路网结构、时变交通运行特征、路网级联效应等多级影响因素,以获取路段的重要度以及脆弱性,可以实现动态辨识大规模路网中关键性路段,提高关键路段的识别效率和精度,从而为道路交通管理人员的路网监控和路径诱导提供针对性指导,并为交通规划部门在路网结构优化方面提供数据支撑。


    技术特征:

    1.一种关键路段识别方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据路网信息数据以及卡口节点的流量数据,获取路网中各路段的重要度,包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据路网信息数据,确定路网中各路段的边介数,包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,预构建路网级联失效模型,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述路况数据包括各路段的自由流速度;所述根据所述平均行驶速度确定各路段的所述路段自身失效概率,包括:

    6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述出行效率包括各路段分别在拥堵状态下的第一出行效率以及在畅通状态下的第二出行效率;

    7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述根据各路段的重要度以及脆弱性指标值,识别出各路段中的关键路段,包括:

    8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:

    9.一种关键路段识别装置,其特征在于,包括:

    10.一种计算机设备/计算机可读存储介质/计算机程序产品,其特征在于,所述计算机设备包括:存储器和处理器;所述存储器存储计算机执行指令;所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述计算机设备执行权利要求1至8中任一项所述的关键路段识别方法;


    技术总结
    本申请提供一种关键路段识别方法、装置、设备、介质及程序产品,涉及道路识别技术领域,该方法包括:根据路网信息数据以及卡口节点的流量数据,获取路网中各路段的重要度;根据预构建的路网级联失效模型,获取路网中各路段的脆弱性指标值;其中,所述路网级联失效模型是采用基于路况数据确定的路段自身失效概率,和基于地图数据确定的路段失效后果强度构建得到;根据各路段的重要度以及脆弱性指标值,识别出各路段中的关键路段,所述关键路段用于路网的运行监控。通过上述方法,可以有效提高关键路段识别的精度和效率。

    技术研发人员:薛一鸣,王鹏,邱奉翠,岳锦涛
    受保护的技术使用者:北京世纪高通科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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