一种基于城市路网的最优静态路径选择方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107490384A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710709070.8(22)申请日2017.08.17(71)申请人湖北文理学院地址441053湖北省襄阳市襄城区隆中路296号(72)发明人王峰谷琼陈仕军屈俊峰宁彬胡春阳(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人魏波(51)Int.Cl.G01C21/34(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图1页(54)发明名称一种基于城市路网的最优静态路径选择方法(57)摘要本发明公开了一种基于城市路网的最优静态路径选择方法，首先确定城市道路线路切割规则，然后道路拥塞度计算最后进行最优路径规划；本发明用于推送城市路网各线路的实时路况及拥塞度，有效疏导交通流量并起到拥塞管理和控制；使得人们旅行尽可能从离预定起点最近的最优起始点出发，到达离预定终点最近的最优目标点；制定旅行路径规划中合理的线路切割规则，能使静态路径选择过程达到较好的效果；给出最优化的静态路径规划与选择方法，可使人们不必盲目的选择旅行路径；同时，可有效提升他们的出行效率并降低出行成本。CN107490384ACN107490384A权利要求书1/4页1.一种基于城市路网的最优静态路径选择方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定城市道路线路切割规则；步骤2：道路拥塞度计算；步骤3：最优路径规划。2.根据权利要求1所述的基于城市路网的最优静态路径选择方法，其特征在于，步骤1中所述城市道路线路切割规则包括：道路类型的切割规则、曲折程度的切割规则、交叉节点个数的切割规则、道路平整度城市道路线路切割规则、交通标志与标线城市道路线路切割规则；道路类型分为快速路、主干路、次干路、支路，分别记为Rf,Ra,Rsa,Rd；所述快速路定义为：城市道路中设有中央分隔带，具有四条以上机动车道，全部或部分采用立体交叉与控制出入，供汽车以较高速度行驶的道路；快速路的最高限速Vf≤80km/h；所述主干路定义为：连接城市各分区的干路；主干路的最高限速Va≤60km/h；所述次干路定义为：承担主干路与各分区间的交通集散支路；次干路的最高限速Vsa≤40km/h；所述支路定义为：次干路与街坊路或小区路的连接线路；支路的最高限速Vd≤30km/h；所述道路类型的切割规则为：(1)同等拥塞度时，路径规划的优先级等级关系为Rf>Ra>Rsa>Rd；(2)当车辆实时行驶速度低于下一优先级的最高道路限速的一定阈值τ时，自动将下一优先级的道路纳入路径规划和拥塞度计算的范畴；(3)若遇分叉路径则根据分支数进行分割为若干子段；所述曲折程度的切割规则为：当汽车行驶方向与前方规划路径方向间的转向角度大于30°时，路径优先级降等级处理，并计算对应的道路拥塞度；所述交叉节点个数的切割规则为：尽可能选择个数较少的交叉节点，且同数目的交叉节点使得规划车辆右转的几率较大；所述道路平整度城市道路线路切割规则为：尽量避免选择路面不平的坑洼路段或设有减速带的道路；所述交通标志与标线城市道路线路切割规则为：尽量避免选择限速标志的道路。3.根据权利要求1所述的基于城市路网的最优静态路径选择方法，其特征在于，步骤2的具体实现包括以下子步骤：步骤2.1：若规划路线存在路径切割，根据子段数目依次进行各子段的拥塞度计算；设车辆以路段最高限速集合Vr通过子段S所需的时间为基准，记为ts，则根据大于该基准时间的倍数依次计算并定义子段S的拥塞程度；其中，Ls和Ld分别为选取子段S的起始点和目标点的位置，i为子段S被进一步划分的段数；交通堵塞的根本原因是：子路段入口的车流量大于出口的车流量，其现象表现为车辆在子路段中的停车等待时间Tr-g介于最短时间Tmin和最长时间Tmax之间；2CN107490384A权利要求书2/4页步骤2.2：构建道路拥塞度计算模型，包括道路类型因素、曲线子段因素、天气类型因素、能见度因素、交叉路口因素、交通事故因素、道路占用与车辆运载能力的关系、车道数与道路运载能力的关系和车辆行驶的连锁效应；道路拥塞度与道路运载能力的关系为DOCR＝1-TCR，其中，DOCR为道路拥塞度，TCR为道路运载能力；道路类型分为快速路、主干路、次干路、支路，分别记为Rf,Ra,Rsa,Rd；道路类型可量化为集合Rtype＝{Rf,Ra,Rsa,Rd}；设道路拥塞度为DOCR，车道数为NumV-type，车道限速假定当Rtype＝Rf时，拥塞度为车道数为NumV-f，车道限速为那么拥塞度其中Numv-type为某一道路类型的车道数，为某一车道类型的车道限速；曲线子段与道路弯曲程度相关，故将曲线子段的拥塞度转化为曲线弧对应的弦所在直线的拥塞度进行拥塞度计算；设