一种基于多源信息的城市交通监管系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多源信息的城市交通监管系统及方法，所述通行数据分析模块根据第一预测结果及城市道路模型，获取第一预测结果对应路段的备选路段，获取城市道路模型中备选路段与第一预测结果对应路段之间的关联系数，并结合不同时间段内不同路段对应通行车辆个数的预测结果，对备选路段相应的不同时间段内通行车辆个数的预测结果进行校准，预测各个备选路段的通行压力系数。本发明专利技术涉及交通监管技术领域，从城市地势地貌、道路情况、天气情况及排水系统设施情况这几个角度考虑，对城市不同路段的交通情况进行分析预测，预测各个路段的通行压力情况，进而提前对人员进行调配，及时疏散拥堵车辆，确保道路通畅。确保道路通畅。确保道路通畅。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源信息的城市交通监管系统及方法


[0001]本专利技术涉及交通监管
，具体为一种基于多源信息的城市交通监管系统及方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，城市车辆的数量逐年上升，进而给城市交通带来了较大的压力；同时，城市的交通压力还与城市的其余基础设施的健全程度息息相关，比如：道路情况及排水系统，道路的宽阔程度及排水系统对雨水的排放速度均会对城市交通造成影响，尤其是排水系统，当道路的排水系统瘫痪时，会造成交通拥堵且相应路段无法通行车辆。
[0003]现有的城市交通监管系统只是单纯的对城市道路上的通行车辆进行监控，无法结合城市地势地貌、道路情况、天气情况及排水系统设施情况对城市不同路段的交通情况进行预测，进而使得道路拥堵路段无法快速有效得到疏通，及时性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于多源信息的城市交通监管系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于多源信息的城市交通监管方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1、通过传感器测量各条道路中不同位置排水管道的高度及直径，构建城市排水管道模型，并对排水口的位置进行标记；
[0007]S2、获取各条道路的信息数据，构建城市道路模型；
[0008]S3、实时获取城市天气信息，预测第一单位时间内城市道路模型中受排水影响的路段，记为第一预测结果，所述第一单位时间为数据库中预制的常数；
[0009]S4、获取历史数据中不同时间段内每条道路中各路段通行车辆的个数，预测不同时间段内不同路段对应通行车辆个数，同一道路包括一个或多个路段，将同一道路上相邻两个路口之间道路记为一个路段；
[0010]S5、根据第一预测结果及城市道路模型，获取第一预测结果对应路段的备选路段，获取城市道路模型中备选路段与第一预测结果对应路段之间的关联系数，并结合S4中得到的不同时间段内不同路段对应通行车辆个数的预测结果，对备选路段相应的不同时间段内通行车辆个数的预测结果进行校准，预测各个备选路段的通行压力系数；
[0011]S6、对第一预测结果对应路段及通行压力系数大于第一预设值的备选路段进行人员调配，疏散拥堵车辆，所述第一预设值为数据库中预制的常数。
[0012]本专利技术结合城市地势地貌、道路情况、天气情况及排水系统设施情况，对城市不同路段的交通情况进行分析预测，预测各个路段的通行压力情况，进而提前对人员进行调配，及时疏散拥堵车辆，确保道路通常。
[0013]进一步的，所述S1中构建城市排水管道模型的方法包括以下步骤：
[0014]S1.1、获取传感器测量的各条道路中不同位置排水管道的高度及直径，所述排水管道的高度为排水管道的最高点与原点的高度差，所述高度差为实数；
[0015]S1.2、以城市中心点的地表位置为原点，以过原点且从东至西方向的指向为x轴正方向，以过原点且从南至北的指向为y轴正方向，以过原点且从下至上的指向为z轴正方向，构建空间直角坐标系；
[0016]S1.3、确定不同位置排水管道截面圆心在空间直角坐标系中对应的坐标点(a1，a2，a3)，a1及a2的值与排水管道截面圆心在水平面投影点坐标获取，a3等于排水管道的高度与排水管道半径的和；
[0017]S1.4、同一排水管道上不同位置的排水管道截面圆心在空间直角坐标系中对应的坐标点构成排水管道轴心，根据排水管道轴心及不同位置排水管道对应的直径，得到空间直角坐标系中排水管道所述区域对应的各个坐标点，进而得到城市排水管道模型，
[0018]所述排水口位置为排水管道轴心上与排水口中心点距离最小的点的坐标。
[0019]本专利技术对排水口的位置进行标记，是考虑到路面积水通常是通过排水口进行排放的，在路面积水无法及时排放的情况下，往往会在排水口处进行聚集，进而淹没相应路段，阻碍车辆通行，通过该方式，能够快速锁定相应路段积水位置；构建城市排水管道模型，是为后续过程中确定排水管道的连接情况提供数据参照，便于获取第一预测结果。
[0020]进一步的，所述S2中构建城市道路模型的方法包括以下步骤：
[0021]S2.1、获取道路中轴线上各个点相对与原点的位置，得到道路中轴线上每个点在空间直角坐标系中对应的坐标；
[0022]S2.2、获取道路中轴线上每个点对应的道路宽度及每个点指向所在的直线，所述道路的信息数据包括道路的中轴线位置、中轴线上每个点对应的道路宽度及每个点指向所在的直线，
[0023]当中轴线上相邻三点的连线为直线时，则三点中的中点指向所在的直线为三点连线所在直线，
[0024]当中轴线上相邻三点的连线为曲线时，则三点中的中点指向所在的直线为过三点中的中点的切线；
[0025]S2.3、获取空间直角坐标系中道路中轴线上不同点对应的道路范围，中轴线上每个点对应的道路范围为一条线段，线段的长为中轴线上相应点对应的道路宽度，道路范围与中轴线上相应点指向垂直且关于中轴线上相应点对称，道路中轴线上每个点对应道路范围中的所有坐标的z轴坐标值相同；
[0026]S2.4、得到空间直角坐标系中每条道路对应的坐标范围，进而得到城市道路模型。
[0027]本专利技术构建城市道路模型，是为了较为直观地获取城市道路中不同路段之间的位置关系，便于后续过程中得到第一预测结果对应路段相应的备选路段。
[0028]进一步的，所述S3中得到第一预测结果的方法包括以下步骤：
[0029]S3.1、获取城市天气信息，所述天气信息包括不同路段不同时间段的降水量；
[0030]S3.2、按从小到的顺序对路段进行编号，不同路段对应编号不同且一个路段对应一个编号，默认排水口设置在所属路段的最低位置；
[0031]S3.3、计算编号i路段在时间点t的降水汇聚速度Vhit、与编号i路段相连且排水口
位置高于编号i路段的排水口位置的各个路段排水速度的总和VPsit、编号i路段中排水管道在时间点t的排水速度VPit及编号i路段中排水管道的最大排水速度VPzi，
[0032]所述天气信息中编号i路段在时间点t所属时间段内降水量与相应时间段时长的比值，所得比值与编号i路段面积的乘积为Vhit，所述编号i路段面积通过道路数据信息获取；
[0033]所述VPzi通过数据库获取且与排水管道的直径成正相关；
[0034]当城市排水管道模型中不存在与编号i路段相连或排水口位置不高于编号i路段的排水口位置的路段时，则VPsit＝0，反之，则进一步判断各路段是否有降水出现，若存在降水情况，则VPsit≠0，若不存在降水情况，则VPsit＝0；
[0035]当Vhit+VPsit
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VPzi≥0时，则VPit＝VPzi，
[0036]当Vhit+VPsit
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VPzi＜0时，则VPit＝Vhit+VPsit；
[0037]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源信息的城市交通监管方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、通过传感器测量各条道路中不同位置排水管道的高度及直径，构建城市排水管道模型，并对排水口的位置进行标记；S2、获取各条道路的信息数据，构建城市道路模型；S3、实时获取城市天气信息，预测第一单位时间内城市道路模型中受排水影响的路段，记为第一预测结果，所述第一单位时间为数据库中预制的常数；S4、获取历史数据中不同时间段内每条道路中各路段通行车辆的个数，预测不同时间段内不同路段对应通行车辆个数，同一道路包括一个或多个路段，将同一道路上相邻两个路口之间道路记为一个路段；S5、根据第一预测结果及城市道路模型，获取第一预测结果对应路段的备选路段，获取城市道路模型中备选路段与第一预测结果对应路段之间的关联系数，并结合S4中得到的不同时间段内不同路段对应通行车辆个数的预测结果，对备选路段相应的不同时间段内通行车辆个数的预测结果进行校准，预测各个备选路段的通行压力系数；S6、对第一预测结果对应路段及通行压力系数大于第一预设值的备选路段进行人员调配，疏散拥堵车辆，所述第一预设值为数据库中预制的常数。2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息的城市交通监管方法，其特征在于：所述S1中构建城市排水管道模型的方法包括以下步骤：S1.1、获取传感器测量的各条道路中不同位置排水管道的高度及直径，所述排水管道的高度为排水管道的最高点与原点的高度差，所述高度差为实数；S1.2、以城市中心点的地表位置为原点，以过原点且从东至西方向的指向为x轴正方向，以过原点且从南至北的指向为y轴正方向，以过原点且从下至上的指向为z轴正方向，构建空间直角坐标系；S1.3、确定不同位置排水管道截面圆心在空间直角坐标系中对应的坐标点(a1，a2，a3)，a1及a2的值与排水管道截面圆心在水平面投影点坐标获取，a3等于排水管道的高度与排水管道半径的和；S1.4、同一排水管道上不同位置的排水管道截面圆心在空间直角坐标系中对应的坐标点构成排水管道轴心，根据排水管道轴心及不同位置排水管道对应的直径，得到空间直角坐标系中排水管道所述区域对应的各个坐标点，进而得到城市排水管道模型，所述排水口位置为排水管道轴心上与排水口中心点距离最小的点的坐标。3.根据权利要求2所述的一种基于多源信息的城市交通监管方法，其特征在于：所述S2中构建城市道路模型的方法包括以下步骤：S2.1、获取道路中轴线上各个点相对与原点的位置，得到道路中轴线上每个点在空间直角坐标系中对应的坐标；S2.2、获取道路中轴线上每个点对应的道路宽度及每个点指向所在的直线，所述道路的信息数据包括道路的中轴线位置、中轴线上每个点对应的道路宽度及每个点指向所在的直线，当中轴线上相邻三点的连线为直线时，则三点中的中点指向所在的直线为三点连线所在直线，当中轴线上相邻三点的连线为曲线时，则三点中的中点指向所在的直线为过三点中的
中点的切线；S2.3、获取空间直角坐标系中道路中轴线上不同点对应的道路范围，中轴线上每个点对应的道路范围为一条线段，线段的长为中轴线上相应点对应的道路宽度，道路范围与中轴线上相应点指向垂直且关于中轴线上相应点对称，道路中轴线上每个点对应道路范围中的所有坐标的z轴坐标值相同；S2.4、得到空间直角坐标系中每条道路对应的坐标范围，进而得到城市道路模型。4.根据权利要求1所述的一种基于多源信息的城市交通监管方法，其特征在于：所述S3中得到第一预测结果的方法包括以下步骤：S3.1、获取城市天气信息，所述天气信息包括不同路段不同时间段的降水量；S3.2、按从小到的顺序对路段进行编号，不同路段对应编号不同且一个路段对应一个编号，默认排水口设置在所属路段的最低位置；S3.3、计算编号i路段在时间点t的降水汇聚速度Vhit、与编号i路段相连且排水口位置高于编号i路段的排水口位置的各个路段排水速度的总和VPsit、编号i路段中排水管道在时间点t的排水速度VPit及编号i路段中排水管道的最大排水速度VPzi，所述天气信息中编号i路段在时间点t所属时间段内降水量与相应时间段时长的比值，所得比值与编号i路段面积的乘积为Vhit，所述编号i路段面积通过道路数据信息获取；所述VPzi通过数据库获取且与排水管道的直径成正相关；当城市排水管道模型中不存在与编号i路段相连或排水口位置不高于编号i路段的排水口位置的路段时，则VPsit＝0，反之，则进一步判断各路段是否有降水出现，若存在降水情况，则VPsit≠0，若不存在降水情况，则VPsit＝0；当Vhit+VPsit
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VPzi≥0时，则VPit＝VPzi，当Vhit+VPsit
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VPzi＜0时，则VPit＝Vhit+VPsit；S3.4、预测编号i路段后续第一单位时间内的不同时间点对应的降水留存速度Vt，所述Vt等于时间点t对应的Vhit+VPsit
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VPit，预测后续第一单位时间的降水留存量Q，所述Q等于后续第一单位时间内Vt的积分值，统计后续第一单位时间内VPit＝VPzi对应的时长，将所得时长与第一单位时间的比值记为β；S3.5、预测第一单位时间内编号i路段是否出现路段积水情况，当Q大于第一阈值Q1且β大于第二阈值β1时，则判定第一单位时间内编号i路段出现路段积水情况，反之，则判定第一单位时间内编号i路段不出现路段积水情况，所述第一阈值Q1等于历史数据中编号i路段出现积水且阻碍车辆通行的情况下对应的各个第一单位时间内降水留存量的平均值，所述第二阈值β1等于历史数据中编号i路段出现积水且阻碍车辆通行的情况下，对应的各个第一单位时间内VPit＝VPzi的时长与第一单位时间比值的平均值；S3.6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张烜，
申请(专利权)人：山西西电信息技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：