一种基于网络流的可变信息板诱导区域动态划分方法

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1、说明书一种基于网络流的可变信息板诱导区域动态划分方法技术领域本发明属于现代交通控制与诱导技术领域，主要是实现一种在交通中用于出行诱导的可变信息板诱导区域动态划分方法。背景技术随着交通道路的发展以及交通运输工具的大量增加，交通状况也越来越受到政府和人们的重视。特别是在城市交通中，道路网络更加复杂，交通车辆数目更加庞大，由交通拥挤或交通突发事故造成大量经济损失和对人们的日常生活造成了巨大的负面影响。在城市公路交通网络中，可变信息板（VariableMessageSign，VMS）得到了越来越多的应用。它不仅可以对车辆进行诱导，而且技术相对简单，成本

2、相对低廉，已受到广泛关注，具有良好的应用前景。在国内，可变信息板还远未有发挥出其应有的作用，当前一些可变信息板起到的作用仅仅是一种宣传标语的作用，而另外的可变信息板基本上都是针对其下游道路近邻的几个固定交叉口进行诱导，它所诱导的区域是一个静态区域，限制了可变信息板发挥更大的作用。因此，研究VMS的动态区域诱导具有重大的现实意义。国内对于利用可变信息板如何提高诱导区域交通能力的研究阶段还处于很不成熟的阶段，国外的许多研究仅仅研究可变信息板应用在单条交通线上，如高速公路，面向高速公路的车速侦测、报警，然后利用可变信息板发布诱导信息，使得车速理想化，

3、是一个线控模型，而不是针对交通网络。本发明提出一种在交通路网中用于诱导车辆的可变信息板诱导区域的动态划分方法。发明内容本发明面对城市交通环境，根据交叉口的交通流量来动态地确定每一块可变信息板的诱导区域范围，基于城市动态交通流的模型在城市管理者的角度上利用可变信息板对城市交通进行诱导，不仅可以扩大可变信息板的诱导作用，而且对城市交通安全以及方便城市交通管理者对城市的交通管理，其应用意义深远而重大。本发明针对当前的交通环境下，根据交通流的特性，建立动态的网络流模型，动态地划分每一块可变信息板的诱导区域，针对当前交通状况，诱导人们避开繁忙的区域，尽量

4、走交通状况通畅的道路，确保交通出行者尽快到达目的地，更方便于交通管理者对交通的管理。本发明的目的是在交通流时刻变化的环境下求得整个区域的交通趋向于最优的状况。根据可变情报板下游道路的交通状况生成对车辆进行诱导的信息，通过可变情报板将信息向外发布，诱导出行者改变行车路线，改变每一个交叉口的交通转向比例，将交通流引向较不拥挤的道路上，从而达到均衡交通流分布、改善交通状况的目的。本发明根据网络流模型，综合平衡考虑多种因素，如道路的转向限制，道路的通行能力，在灾难点以及救援点的位置，并考虑道路网络中交通流随时间而改变的特征，建立基于实际路网的道路模型，

5、从交通信息采集系统中，如磁频车辆检测器、波频车辆检测器或者视频车辆检测器，铺设在交通道路下的线圈感应系统来采集交通信息，诸如某条道路上的驶入的交通流量以及驶出的交通流量，还可以统计在某个时间段内的由一条道路转向另一条道路的车辆比例，根据这些交通实时信息，利用所建立的道路模型以及网络流模型从而确定可变信息板的动态诱导区域，增强可变信息板的诱导作用，减少交通网络中的全体出行人员在道路网络中的总体出行时间，从而方便交通管理者对交通的诱导与管理。本发明根据每一块可变信息板所在的交叉口或者最近的交叉口以及其所朝向的道路，这条道路是根据道路的首尾两个端点（

6、即交叉口）的顺序来确定其面向，利用诱导区域动态划分算法来确定该块可变显示板的诱导区域。该诱导区域是满足这样条件的道路集合：在某时间段内，该区域的道路上是从该块可变信息板所处的道路所行驶下来的车辆占整个经过该VMS所处的道路的车辆的比例不低于交通管理者所设定的区域。A为更新可变信息板上的显示内容的时间间隔，即为调用动态区域划分算法的时间间隔，它可以由交通管理人员给定，也可以是一个可以调节的变量。而a为交通管理人员设定的。为此，区域中的每个交叉口都要保存所连接的几条道路的转向比例，确定子区域算法就可以利用这些变量来确定经过这条道路的车辆所占的比例大

7、小。这里，常数a越小，系统所达到的区域诱导效率就越高，系统就越复杂，而且所定的子区域将会更大。本发明实现的具体步骤如下：一、建立路网数据结构路网作为大型稀疏网络，具有交叉口转向限制的特点，针对这些特点，所设计的路网数据结构要使得存储量尽可能小，正确表达交叉口转向限制以及每条道路的最大流量以及长度。首先将道路的相关数据从外部（如xml文件或其他数据源中）读入内存。将每一条有向单行道视为一条有向弧，每一条双向道路视为两条有向弧，每一条弧的方向表示该道路的车流方向。并且将由同一个结点发出的所有弧存放在一起，同时引进了一个指针数组Pointer，该数组

8、中的每一个指针对应一个结点，记录由此结点发出的第一条弧在整个弧集中的起始位置，该数组的长度值与所有交叉口的数量相等。此外，还用一个数组PointedN