城市交通网络拥堵分流算法的设计与实现

《城市交通网络拥堵分流算法的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、城市交通网络单向拥堵分流算法的设计与实现唐俊勇郝海燕2(1.西安工业大学计算机科学与工程学院，陕西西安710032；2.咸阳师范学院物理与电子工程学院，陕西咸阳712000)摘要：城市交通流的信息具有实时性特点，传统道路拥堵的预报都是在堵塞事件发生后进行发布，择路分流也是凭着驾驶人员的经验，准确率很低。本文提出一种实时计算道路信息流并选择最优道路进行分流的算法，具有实时性、智能化高的特点。该其法设计了一个五维向量作为输入信息，采用向量组优先级比较的方法，通过对道路端口计算来生成最优化路径。本文最后给出一个实际计算

2、实例，拥堵分流算法生成其他最优备选道路，从而有效的实现了拥堵分流，使城市交通性能得到优化。关键词：城市交通；拥堵分流；向量优先级中图分类号:TP393.1文献标志码：A引言随着城市交通网络的建设和应用，城市交通道路越來越多地连接城市不同的地点。城市交通网的特点是冗余性设计被采用，即通过多条链路连接同一地点形成网络环路，确保某条链路拥堵后城市交通网络仍能保持通畅。这些冗余链路对交通管理带來一个新问题，即当某条或者若干条城市交通链路发生拥堵，如何选择若干条交通量最小，或者通行效率最优的道路来连接整个城市，即能保证城市

3、正常的交通运力，乂能缓解拥堵路段的压力进行分流,有效提高了道路运行效率。1拥堵分流算法1.1算法概述本算法的思想就是要在整个城市屮形成连接到各个地点的树形道路，各个地点的道路连接点处(道路汇聚点)通过交通流量采集设备获得道路流量信息，道路汇聚点通过信息数据包(IDU)的交换來进行计算，选定城市交通网屮的根汇聚点(RootConvergencePoint)1和指定汇聚点(DesignatedConvergencePoint)，确定道路端口的角色是根端门(RootPort)、指定端U(DesignatedPort、或

4、者备用端口(alternatePort、。经过计算后，生成了一个无环路的“树”型交通通行率最小的道路结构。1.2算法信息数据单元(IDU)的构成城市交通M络内各个道路汇聚点(ConvergencePoint}根据每个道路端口优先级向量决定每个道路端口角色。这些角色分别为：rootport“designatedport,alternateport,alternate'port0(1)城市交通M络中汇聚点不是根汇聚点，且该汇聚点的某个端U优先向量來源于根汇聚点，那么该端口是根端口krootport)。(2)道路路径端

5、口优先向W:来源于指定向it则该端口是交通网络屮的道路指定端口(designatedport)<>(3)城市交通网屮，除了根端口外，汇聚点某个端口的端口优先向量是从其他汇聚点接收來的，该端口是替代端口(alternatedport、。1.3向量组优先级比较每个道路端口将参与运算的关键参数字段构成一个五维向量：{RootConvergencePoint,RootPathCost，DesignatedConvergencePoint，DesignatedPort，RcvPort},汇聚点各个道路端口通过比较彼此交换的

6、IDU包中的五元向量组进行优先级确定，优先级比较顺序是从左至右，如果靠前的向量值小，则表明为优先向量组。五维向量组的比较过程如卜：(1)计算RootConvergencePoint-.在道路交通网络屮各个汇聚点首先推举一个汇聚点作为树形道路的根汇聚点，推举依据是各个汇聚点的优先值，优先值的选择根据汇聚点在城市交通中重要程度和没计标准选择，位范围为[0，1],计算公式如(1)所示.•RootConvergencePoint=Priority(ConvergencePoint{n})(1)(2)计算累积拥堵因子Roo

7、tPathCosh如果汇聚点本身是根汇聚点，则到根汇聚点路径开销为0，否则就为其他汇聚点所收到的脚的RootPathCb冲值与收到该配置消息的道路端口拥堵因子(PortCost)之和。拥堵因子RootPathCost计算公式如(2)所示：RootPathCost=RootPathCost(recejve)+PortCost(receive)(2)(1)确定指定汇聚点和—条道路路径分别连接到两个不同的汇聚点，根据公式(1)和公成(2)的计算结果，RootPathCost最优先，即拥堵因子值最小的汇聚点为指定汇聚点。

8、一条道路链路中所属指定汇聚点的端口为指定端口(DesignatedPort)。(2)确定根端口QRootPort、和替代端口(AlternatePort):非根汇聚点上接收的最优五元量纽的端口为根端口。除了根端口和指定端口，其余的端口都是替代端口，这样就构成了一个逻辑树形结构的最低拥堵交通网络。2算法实现根据上节提到的向呈组优先级比较以确定最终的汇聚端n优先向量，根据端n