城市交通网络拥堵分流算法的设计与实现
网络流优化算法在交通规划中的应用
网络流优化算法在交通规划中的应用交通规划一直以来是城市发展的重要组成部分,对于提高交通效率、减少交通拥堵、改善城市居民出行条件具有重要作用。
随着信息化技术的快速发展和互联网的广泛普及,网络流优化算法在交通规划中的应用越来越受到关注。
本文将探讨网络流优化算法在交通规划中的应用,并介绍一些典型的案例。
一、背景介绍随着城市化进程的加快,交通拥堵问题变得日益突出,传统的交通规划方法已经无法满足当下的需求。
网络流优化算法作为一种基于数学模型和计算机技术的交通规划方法,能够有效解决交通拥堵问题,提高交通系统的运行效率。
二、网络流优化算法的原理网络流优化算法是基于图论的优化方法,将交通系统看作一个有向图,节点表示交通网络中的道路交叉口,边表示道路。
通过设立合适的约束条件和目标函数,算法可以计算出交通网络中各边的流量分配,从而优化交通系统的运行状态。
三、网络流优化算法在交通规划中的应用1. 交通信号优化交通信号优化是网络流优化算法在交通规划中的常见应用之一。
通过对交叉口信号的优化调节,可以实现交通系统的智能管理,减少车辆的延误和停顿时间,提高交通系统的运行效率。
2. 路线选择优化现代城市交通中存在多种交通方式,如公交、地铁、出租车等,交通规划需要根据不同的需求和条件,为用户提供最佳的路线选择。
网络流优化算法可以利用历史数据和实时交通信息,计算出不同交通方式的最短路径和最小花费,为用户提供最优路线选择。
3. 调度运输优化物流运输是现代交通规划的重要组成部分,通过对物流网络中的运输车辆进行调度和路径规划,可以最大程度地提高物流运输效率。
网络流优化算法可以根据物流需求和各节点间的运输距离,计算出最优的调度方案,降低运输成本和时间。
四、典型案例介绍1. 北京市交通信号优化北京市交通拥堵问题一直备受关注,为此,北京市交通规划部门利用网络流优化算法对交通信号进行了优化调整。
通过对交通信号周期和相位进行优化,交通系统的运行效率得到了明显提高,车辆的通行时间延误得到了显著缩减。
基于大数据分析的智能交通拥堵调度系统设计与实现
基于大数据分析的智能交通拥堵调度系统设计与实现随着城市化进程的不断推进,城市交通拥堵问题日益突出,给人们的出行带来很大的困扰。
为了解决这一问题,大数据分析技术得以应用于智能交通系统中,提供了一种新的解决方案。
本文将从智能交通拥堵调度系统的设计与实现方面进行讨论。
一、智能交通拥堵调度系统的设计1.系统目标和功能需求智能交通拥堵调度系统的目标是减少交通拥堵和优化交通流量,提高城市交通的效率和便利性。
其主要功能需求包括实时交通状态监测、拥堵预测和路线优化推荐。
2.系统架构设计智能交通拥堵调度系统的架构设计应包括前端数据采集、后台数据处理和用户界面三个关键组成部分。
前端数据采集主要通过传感器、摄像头等设备获取交通数据,后台数据处理则利用大数据分析技术对数据进行处理和分析,最终将结果反馈给用户。
3.数据采集与处理智能交通拥堵调度系统的数据采集包括交通流量、道路状况、车辆位置等信息的实时获取。
这些数据可以通过传感器、摄像头和车载设备等采集并传输至后台系统。
后台系统利用大数据分析技术对这些数据进行处理,包括数据清洗、存储、模型建立和预测等。
4.拥堵预测与路线优化推荐拥堵预测是智能交通拥堵调度系统的核心功能之一。
通过大数据分析,结合历史交通数据和实时交通监测数据,系统可以对路段的拥堵情况进行预测,并根据预测结果进行相应的交通调节。
此外,系统还可以根据实时交通情况为驾驶员提供最佳的路线优化推荐。
二、智能交通拥堵调度系统的实现1.数据采集与传输技术智能交通拥堵调度系统的数据采集与传输技术是实现系统的基础。
这包括传感器的选择和布置、摄像头的设置以及车载设备的使用等。
传感器可以采集到实时的交通流量和车辆位置信息,摄像头可以提供实时路况图像,车载设备可以传输驾驶员的实时路线信息。
2.大数据分析技术大数据分析技术是智能交通拥堵调度系统的核心。
通过对采集的交通数据进行清洗、存储和分析,系统可以建立交通拥堵模型,并运用预测算法对未来的交通情况进行预测。
城市交通拥堵预测模型的构建与应用
城市交通拥堵预测模型的构建与应用随着城市化进程的加快,城市交通拥堵成为了一个普遍存在的问题。
为了解决交通拥堵问题,许多城市开始采用交通拥堵预测模型来提前预测交通拥堵情况,并以此制定相应的交通管理策略。
本文将探讨城市交通拥堵预测模型的构建与应用。
首先,城市交通拥堵预测模型的构建需要考虑多种因素。
其中包括道路网络情况、交通流量、人口分布、交通管理政策等。
道路网络情况包括道路的类型、长度、连接情况等,这些都会影响交通的流动。
交通流量是指单位时间内通过某一道路或路段的车辆数目,是评价交通拥堵程度的重要指标。
人口分布也是影响交通拥堵的因素之一,人口分布密集的区域通常交通拥堵程度较高。
此外,交通管理政策的制定也会对交通拥堵产生重要影响。
因此,在构建城市交通拥堵预测模型时,需要综合考虑这些因素,并建立相应的数学模型。
其次,城市交通拥堵预测模型的应用可以帮助城市交通管理者及时了解交通拥堵情况,并采取相应的应对措施。
通过模型的预测结果,交通管理者可以提前调整交通信号灯的时间间隔,优化道路路口的交通容量,调整公共交通线路等,以减缓交通拥堵的发生。
同时,交通拥堵预测模型还可以为交通出行者提供实时的交通状况信息,引导他们选择更合适的出行方案,避开拥堵路段,从而减少出行时间和成本。
在实际应用中,城市交通拥堵预测模型可以通过多种方法来构建和应用。
其中一种常用的方法是基于统计模型的预测方法,如时间序列分析、回归分析等。
这些方法通过对历史交通数据进行分析,建立数学模型,进而预测未来交通拥堵情况。
另外,基于人工智能的预测方法也越来越受到关注。
这些方法利用机器学习算法,通过对大量的交通数据进行训练,来预测未来的交通拥堵情况。
此外,还有一些模型是基于交通仿真的方法进行预测的,通过在计算机上构建虚拟的城市交通环境,模拟交通的运行情况,来预测交通拥堵情况。
最后,城市交通拥堵预测模型的应用面临一些挑战和限制。
首先,模型的准确性受到很多因素的影响,如数据质量、模型的选择和参数设定等。
区域交通流量分析及分流方案
区域交通流量分析及分流方案近年来,随着城市化进程的不断推进,我国城市交通面临着前所未有的压力。
尤其是在一些区域,交通拥堵现象日益严重,给市民的出行带来了极大的不便。
为了缓解这一问题,本文将以某城市为例,对其区域交通流量进行分析,并提出相应的分流方案。
一、区域交通流量分析1.数据收集为了了解某城市区域交通流量情况,我们收集了该区域最近的交通流量数据,包括每小时车流量、人流量的统计信息。
这些数据来源于交通管理部门的监控设备,具有较高的准确性。
2.数据分析通过对收集到的数据进行分析,我们发现该区域在早晚高峰时段交通流量较大,每小时车流量可达3000辆次。
同时,我们还发现周末与工作日交通流量存在明显差异,周末车流量相对较低。
3.拥堵原因分析(1)人为因素:部分驾驶员违规驾驶,如随意变道、闯红灯等,导致交通秩序混乱。
(2)基础设施:道路设施不完善,如缺少交通信号灯、交通标志等,使得车辆行驶缓慢。
(3)规划问题:该区域商业、住宅、办公区集中,导致人流量、车流量较大。
二、分流方案1.优化交通组织(1)加强交通信号灯管理,提高路口通行效率。
(2)设置专用车道,如公交车道、非机动车道,提高车辆通行速度。
(3)合理规划道路停车位,减少道路拥堵现象。
2.提升交通设施(1)增设交通信号灯,优化信号配时。
(2)完善道路标志、标线,引导车辆有序行驶。
(3)提高道路基础设施质量,如路面平整、排水设施等。
3.加强交通违法行为治理(1)加大交通违法行为处罚力度,提高驾驶员遵守交通规则的意识。
(2)开展交通安全宣传教育活动,提高市民的交通素质。
4.实施公共交通优先政策(1)增加公共交通设施投入,提高公共交通服务水平。
(2)鼓励市民选择公共交通出行,减少私家车出行。
5.优化区域规划(1)合理分布商业、住宅、办公区,减少人流量、车流量集中。
(2)加强配套设施建设,满足市民出行需求。
交通流量数据是解决交通问题的基础。
通过对数据深入分析,我们能准确找出高峰时段和周末与工作日的流量差异,为制定分流方案提供了科学依据。
智能交通中的拥堵检测与预测算法设计
智能交通中的拥堵检测与预测算法设计随着城市化进程的加速和交通需求的不断增长,交通拥堵成为城市交通运行的一大难题。
解决交通拥堵问题对于提高交通效率、减少环境污染、改善居民出行质量具有重要意义。
而在智能交通系统中,拥堵检测与预测算法的设计是解决这一问题的关键。
一、拥堵检测算法设计1. 数据采集与处理拥堵检测的关键是获取到交通流的实时数据。
传感器、交通摄像头、GPS定位等技术可以用于数据采集。
对于数据的处理,可以采用机器学习、数据挖掘等算法进行数据清洗和特征提取。
2. 流量检测算法拥堵通常是由于交通流量过大或道路状况不佳引起的。
流量检测算法可以通过统计过去的交通数据或实时数据进行流量预测,并结合车辆密度等指标来判断交通是否拥堵。
3. 路况检测算法路况检测算法可以通过分析车辆行驶速度、车辆之间的距离等指标来判断路段的通行能力。
例如,可以通过计算车辆的平均速度、车辆之间的间距等指标,结合历史数据和实时数据,判断道路是否存在拥堵。
4. 事件检测算法交通拥堵的原因可能来自于交通事故、道路施工等不可预见的事件。
事件检测算法可以通过分析交通数据的异常情况,如突然增加的停车车辆或路段行驶速度的异常变化等,来判断是否出现了交通事件。
二、拥堵预测算法设计1. 数据模型建立拥堵预测算法需要基于历史数据和实时数据来建立相应的数学模型。
可以采用传统的统计模型如回归模型、时间序列模型等,或者应用机器学习方法如神经网络、支持向量机等进行数据建模。
2. 特征提取与选择特征提取是拥堵预测算法的重要一步,可以通过分析历史数据中的关键特征,如交通流量、车辆速度、道路容量等来构建数学模型。
同时,对于大规模的数据集,需要进行特征选择以降低模型复杂度和提高预测精度。
3. 模型训练与优化在建立好数学模型后,需要使用历史数据进行模型的训练和调优。
通过比较模型的预测结果与实际数据的差异,可以对模型进行反复优化,提高拥堵预测的准确性。
4. 实时预测与更新拥堵预测算法需要实时更新数据,并及时进行预测。
城市交通拥堵模型构建与优化措施方案论述
城市交通拥堵模型构建与优化措施方案论述在城市化的背景下,城市交通拥堵是一个普遍存在的问题。
随着城市人口的增加和车辆数量的不断增长,道路交通运输系统的能力很难满足日益增长的出行需求,从而导致了交通拥堵的现象。
为了解决这一问题,需要构建适用于城市交通拥堵的模型,并提出优化措施方案,以提高交通系统的效率和运行质量。
首先,城市交通拥堵模型的构建是解决交通拥堵问题的关键。
该模型旨在对城市交通系统进行分析和优化,以实现交通流的合理分配。
模型的构建要考虑以下几个方面:一是交通需求预测。
交通需求预测是基于城市人口、就业分布、出行目的等因素的分析和预测。
通过对需求预测的精确度和准确性的提高,可以更好地进行交通规划和交通资源的配置,从而减少交通拥堵。
二是交通运行分析。
交通运行分析可以帮助我们了解交通系统的瓶颈和瓶颈位置,以及交通拥堵的原因和产生的原因。
通过收集和分析交通数据,可以找出交通瓶颈和拥堵的症结所在,并为后续的优化措施提供依据。
三是交通模拟模型。
交通模拟模型是通过模拟交通系统运行的过程,对交通流进行合理的模拟和仿真。
通过模拟模型,可以更好地评估和预测不同交通方案的效果,从而为交通系统的优化提供依据。
根据城市交通拥堵模型的构建,可以提出一些优化措施方案。
下面介绍一些常见的优化措施:一是交通信号优化。
交通信号的优化可以通过改变信号配时、设置优先道等方式来提高交通流畅度。
通过合理的信号优化,可以减少交通阻塞和排队,提高道路通过能力,从而减轻交通拥堵。
二是交通流控制。
交通流控制是通过限制进入某个区域或道路的车辆数量,以减少交通拥堵。
可以采取分时段限行、交通流量限制、高峰时段通行限制等措施来控制交通流量,从而减缓交通拥堵。
三是公共交通优化。
公共交通是缓解城市交通拥堵的重要手段。
通过加大对公共交通的投入,优化线路设置和班次安排,提高公共交通的服务质量和出行体验,可以鼓励更多市民选择公共交通出行,减少私家车的使用,从而减轻交通拥堵。
城市交通拥堵问题解决方案设计
城市交通拥堵问题解决方案设计城市交通拥堵是现代城市发展中不可忽视的一大难题。
每天,无数人在城市的街道上徘徊,浪费了大量宝贵的时间和资源。
解决这一问题需要多角度的思考和多元化的措施,以便实现更加顺畅的交通流动和更高的生活质量。
公共交通的优先发展发展高效的公共交通系统是缓解交通拥堵不可或缺的措施。
现代城市应建立多层次的公共交通网络,包括地铁、轻轨和快速公交,确保各个区域的连接和便捷转乘。
特别是在高峰时段,增加公交车的发车频率,可以有效分散路面车辆的压力。
为了鼓励市民使用公共交通,政府可以提供多种政策优惠,例如地铁票价折扣、公交车免费乘坐日等。
增设引导标识和实时更新信息系统,有助于提高人们对公共交通的使用信心与便利性。
发展智慧交通系统智慧交通系统运用现代科技手段,可以提高交通管理的效率。
通过数据分析和监控,及时调整信号灯的配时,优化交通流向,减少路口拥堵。
智能交通应用还可以提供实时路况信息,帮助司机提前选择更畅通的行驶路线。
推广无纸化电子收费系统,如电子不停车收费,减少车辆在收费站的停留时间,也能显著提高通行效率。
与共享经济结合的技术,比如共享电单车和电动滑板车,能够为短途出行提供新的选择,缓解城市道路的负担。
鼓励绿色出行方式骑行和步行是城市交通中最环保的出行方式。
设立完善的自行车道和人行道,能够为骑行者和行人创造安全的出行环境。
与此增加公共自行车租赁点,鼓励市民短途出行使用共享自行车,可以缓解城市交通压力。
在一些倡导低碳出行的活动中,城市可以组织骑行活动、步行日等宣传绿色出行的重要性。
这不仅能够提升市民的环保意识,也有助于改变他们的出行习惯,逐步实现向绿色出行转型。
优化城市交通基础设施提升交通基础设施的质量与适应性,意味着要对城市的道路网进行全面评估和改造。
根据交通流量数据,对繁忙道路进行扩建,在关键点设置立交桥或隧道,有助于确保交通的通畅。
交叉口的设计也至关重要。
合理设置转弯车道、拐角处理以及非机动车与行人专用道,可以降低交通事故的发生率,提高通行效率。
道路车辆分流方案
道路车辆分流方案介绍道路交通拥堵是城市开展和居民出行日益突出的问题之一。
为了缓解道路交通压力,提高交通效率,人们普遍关注道路车辆分流方案。
道路车辆分流方案可以通过合理规划道路网络、引导交通流向、优化信号控制等手段,将交通流量分散到不同的道路上,防止道路拥堵,提高道路通行能力。
本文将介绍几种常见的道路车辆分流方案,并逐一分析其优缺点。
方案一:道路拓宽道路拓宽是最直观且常见的道路车辆分流方案之一。
通过扩大道路的宽度,可以增加道路的通行能力,减少拥堵现象。
道路拓宽可以通过拆迁、征地等方式获得扩展的用地,进而加宽道路。
•增加道路通行能力,减少车辆拥堵。
•不需要对现有道路进行大规模改建,可利用旁边空闲的土地进行拓宽。
缺点•道路拓宽需要大量的土地资源,本钱较高。
•拓宽道路可能需要撤除旁边的建筑物,对周边环境造成一定的破坏。
方案二:交通信号优化交通信号优化是一种通过调整信号灯的配时方案,合理引导交通流向的道路车辆分流方案。
通过对不同道路上的信号灯进行协调,可以实现不同道路上交通流的平衡,防止单一道路过于拥堵。
•调整信号灯的配时方案较为灵巧,可以根据交通状况进行实时调整。
•无需大规模的工程改建,本钱较低。
缺点•信号灯优化需要实时监测交通流量,需要一定的设备支持。
•系统优化复杂,需要专门的交通控制中心来进行管理和调整。
方案三:建设快速公交专用道建设快速公交专用道是一种通过单独设置高速公交专用车道的方式,提高公交车通行速度,分流私家车辆的道路车辆分流方案。
•快速公交专用道可以提高公交车的通行效率,降低公交车与其他车辆的冲突。
•通过鼓励乘坐公交车,减少私家车辆使用,从而降低道路交通压力。
缺点•快速公交专用道需要占用一局部公共道路,可能会影响其他车辆的通行。
•快速公交专用道需要一定的投资和改建,本钱较高。
方案四:实行差异收费实行差异收费是一种通过对不同道路设置不同收费标准的方式,引导车辆选择不同的路线的道路车辆分流方案。
城市智能交通信号控制系统设计与实现
城市智能交通信号控制系统设计与实现随着城市化进程的加快,城市交通拥堵问题日益突出,给人们的出行带来了巨大的不便。
为了有效解决这一问题,城市智能交通信号控制系统应运而生。
本文将就城市智能交通信号控制系统的设计与实现进行详细介绍。
首先,城市智能交通信号控制系统的设计是基于先进的智能化技术和数据分析算法的。
系统主要由三个模块组成:感知模块、决策模块和执行模块。
感知模块主要负责采集交通信息,包括车辆数量、速度、位置等,通过传感器和摄像头等设备实现。
决策模块通过对交通数据的分析,智能地确定信号灯的运行方案,以达到交通流的最优化。
执行模块负责控制信号灯的切换,实现交通流的控制。
在城市智能交通信号控制系统的实现过程中,需要应用先进的技术和算法。
首先,需要利用无线通信技术,将感知模块采集到的数据传输给决策模块,实现实时数据的传输和处理。
其次,需要运用机器学习和数据挖掘算法,对交通数据进行分析和建模,通过学习和训练,提高决策模块对交通流的判断和优化能力。
此外,还可以利用图像识别技术,实现对交通违章行为的监测和处理,提高城市交通的安全性和规范性。
在城市智能交通信号控制系统的实际应用中,还需要考虑到多个关键问题。
首先是系统的稳定性和可靠性,因为交通系统的稳定性和安全性直接关系到人民生命财产的安全。
其次是系统的扩展性,随着城市规模的不断扩大,系统需能够适应更多的交通场景和数据量。
此外,系统还应具备自我修复和自我优化的能力,能够自动检测故障并及时处理,实现交通流的最优化。
在实际应用中,城市智能交通信号控制系统已经在许多城市得到了成功的应用。
通过合理的信号灯控制和交通流优化,该系统能够有效缓解城市交通拥堵问题,提高交通效率,减少车辆排放,改善环境质量。
此外,该系统还能够通过智能化的远程监控和大数据分析,为城市交通管理部门提供参考决策和预测,有助于提升城市交通管理水平。
尽管城市智能交通信号控制系统在解决城市交通问题方面取得了一定的成果,但依然存在一些挑战和亟待解决的问题。
交通流量分配模型的构建与分析
交通流量分配模型的构建与分析在现代社会,交通流量的分配对于城市的规划、交通管理以及居民的出行效率都有着至关重要的影响。
一个合理、准确的交通流量分配模型能够帮助我们更好地理解和预测交通状况,从而制定出更有效的交通策略。
交通流量分配模型的构建基础是对交通网络的清晰认识。
交通网络可以看作是由节点(如交叉路口)和路段(连接节点的道路)组成的复杂系统。
在这个系统中,车辆的流动受到多种因素的制约,如道路的通行能力、交通信号的控制、驾驶员的行为等。
为了构建交通流量分配模型,首先需要收集大量的交通数据。
这些数据包括道路的几何特征(如长度、宽度、车道数量)、交通设施的设置(如信号灯、标志标线)、交通流量的实时监测数据等。
通过对这些数据的分析,可以了解交通网络的基本情况,为模型的构建提供依据。
在模型的构建过程中,常用的方法有用户均衡模型和系统最优模型。
用户均衡模型假设每个出行者都试图选择最短的出行路径,以最小化自己的出行成本。
然而,在实际情况中,由于出行者对交通状况的了解有限,以及道路拥堵等因素的影响,并非所有出行者都能真正实现最短路径的选择。
系统最优模型则是以整个交通系统的总出行成本最小化为目标,通过合理分配交通流量来达到最优状态。
但这种模型在实际应用中往往难以实现,因为它需要对整个交通系统进行集中控制和优化,这在现实中是非常困难的。
除了上述两种基本模型外,还有一些基于随机用户均衡、动态交通分配等理论的模型。
随机用户均衡模型考虑了出行者在路径选择中的不确定性,认为出行者对路径的选择是基于一定的概率分布。
动态交通分配模型则能够更好地反映交通流量随时间的变化情况,适用于研究交通拥堵的形成和消散过程。
在构建交通流量分配模型时,还需要考虑到不同出行方式的影响。
除了私人汽车,还有公共交通(如公交车、地铁)、自行车和步行等出行方式。
每种出行方式都有其自身的特点和优势,对交通流量的分配也会产生不同的影响。
例如,公共交通的线路和站点设置会影响人们的出行选择,从而改变交通流量的分布。
交通网络中的交通流建模与优化算法
交通网络中的交通流建模与优化算法交通是现代社会的重要组成部分,交通流建模与优化算法对于交通网络的高效运行和交通拥堵状况的改善起着至关重要的作用。
本文将探讨交通网络中的交通流建模与优化算法,并介绍相关的研究方法和应用案例。
一、交通流建模为了理解和分析交通流的行为,交通流建模是必不可少的一步。
交通流建模的目标是描述交通流的特性和运行规律,通常使用流量、速度和密度等参数来描述交通流的状态。
交通流模型可以分为宏观模型和微观模型两种。
宏观模型关注整个交通网络的总体运行情况,通过对流量、速度和密度的统计分析来推断交通流的总体行为。
常用的宏观模型包括Lighthill-Whitham-Richards(LWR)模型和Cell Transmission Model (CTM)等。
LWR模型假设交通流在道路上的速度和密度之间存在一种函数关系,通过求解偏微分方程可以得到交通流的演化规律。
CTM是一种基于交通流分配原理的模型,通过将交通流分割成多个小片段,并通过计算每个片段的进出车辆数来估计总体交通流。
微观模型更加关注个体车辆的行为和交互情况,通常使用车辆间的相互作用来描述交通流的行为。
微观模型可以分为基于经验和基于物理原理的模型。
基于经验的模型使用历史数据来推断交通流的行为,常见的模型有Gipps模型和Intelligent Driver Model(IDM)等。
基于物理原理的模型试图通过车辆间相互作用、车辆加速度和碰撞避免等原理来推断交通流行为,常见的模型有Social Force Model(SFM)和Car Following Model(CFM)等。
二、交通流优化算法交通流优化算法旨在通过调整交通流的分配和调度,以达到减少交通拥堵、提高交通效率的目的。
常见的交通流优化算法包括交通信号优化、交通流分配和路径选择等。
交通信号优化是一种针对交通信号灯进行的优化设计算法,其目标是使交通流在路口能够及时通行,减少等待时间和排队长度。
城市交通拥堵识别与预测的算法与方法研究
城市交通拥堵识别与预测的算法与方法研究概述:城市交通拥堵是当今城市化进程中面临的一个巨大挑战。
随着人口密度和汽车数量的增加,城市交通拥堵问题日益严重,给市民生活和经济发展带来了诸多负面影响。
因此,识别和预测城市交通拥堵已成为交通管理的重要任务。
本文将探讨城市交通拥堵识别与预测的算法与方法。
一、城市交通拥堵识别算法城市交通拥堵识别是指通过监测交通流量数据和道路状况数据,判断道路的交通是否处于拥堵状态。
现代城市交通拥堵识别算法主要包括以下几种:1. 车辆轨迹分析算法:通过识别和分析车辆行驶的轨迹数据,确定道路上车辆的速度和密度,从而判断道路是否出现拥堵情况。
这种算法通常需要大量的车辆轨迹数据,并结合地理信息系统(GIS)数据进行分析。
2. 传感器数据分析算法:利用道路上的传感器设备,如交通摄像头、地磁传感器等,采集道路上车辆的实时数据,并通过分析这些数据,判断交通流量和道路状况,从而识别拥堵情况。
这种算法可以实时监测交通情况,但需要对传感器数据进行准确有效的分析和处理。
3. 交通模型预测算法:通过建立交通流量模型,预测道路未来的交通状况,并根据模型的预测结果识别拥堵情况。
这种算法结合了历史数据和实时数据,可以进行长期和短期的交通拥堵预测,但需要考虑交通流量模型的准确性和实时性。
二、城市交通拥堵预测方法城市交通拥堵预测是指根据历史交通数据和实时交通数据,通过建立预测模型,预测未来的交通拥堵情况。
现有的城市交通拥堵预测方法主要包括以下几种:1. 时间序列分析方法:通过分析道路交通数据的时间序列特征,如季节性、趋势性等,建立时间序列模型,预测未来的交通拥堵情况。
这种方法适用于预测短期交通拥堵,但对数据的平稳性和周期性有一定要求。
2. 机器学习方法:利用机器学习算法,如支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)等,根据历史交通数据和相关的影响因素,建立预测模型,预测未来的交通拥堵情况。
这种方法可以适应不同的数据特征,但需要充足的训练数据和特征选择。
交通网络中的拥堵预测方法探讨
交通网络中的拥堵预测方法探讨随着城市化进程的加快和人口的增加,交通拥堵成为了城市中一个常见的问题。
解决交通拥堵问题,提高交通效率,是当前城市交通管理的重要任务之一。
为了有效预测交通网络中的拥堵情况,研究人员提出了一系列的方法和技术。
本文将探讨交通网络中的拥堵预测方法。
一、传统的拥堵预测方法传统的拥堵预测方法主要使用历史数据进行分析和建模。
通过收集过去的交通数据,如交通流量、车速、信号灯状态等,利用统计学方法和机器学习算法建立预测模型,从而预测未来的拥堵情况。
1.1 基于时间序列分析的方法时间序列分析是一种基于历史数据进行预测的方法。
该方法将交通数据按照时间顺序排列,通过分析数据的趋势、季节性和周期性等特征,预测未来的交通状态。
常用的时间序列模型包括ARIMA模型、指数平滑模型等。
1.2 基于回归分析的方法回归分析是一种通过建立因变量和自变量之间的关系,预测未来值的方法。
在交通拥堵预测中,我们可以将交通流量、车速等作为自变量,将拥堵指数作为因变量,建立回归模型,从而预测未来的拥堵情况。
1.3 基于机器学习的方法机器学习是近年来非常热门的研究领域,其在交通拥堵预测中也得到了广泛应用。
通过机器学习算法,可以从大量的交通数据中学习到交通拥堵的规律和特征,从而进行预测。
常见的机器学习算法包括支持向量机、神经网络、随机森林等。
二、基于大数据的拥堵预测方法随着大数据技术的发展,利用大数据进行交通拥堵预测成为了一种新的趋势。
大数据拥堵预测方法主要基于实时数据和多源数据进行建模和分析,具有更高的时效性和精确性。
2.1 基于GPS数据的方法GPS技术的广泛应用使得交通数据更加细粒度化和实时化。
通过收集车辆行驶轨迹数据和车速数据,可以实时监测交通状况,并进行交通拥堵的预测。
基于GPS数据的拥堵预测方法通常使用机器学习算法,如聚类分析、支持向量机等。
2.2 基于移动互联网数据的方法随着智能手机和移动互联网的普及,人们的出行方式发生了变化。
智能交通流量预测模型的设计与实现
智能交通流量预测模型的设计与实现智能交通流量预测模型的设计与实现随着城市交通的日益拥堵,智能交通系统的重要性日益凸显。
智能交通流量预测模型的设计与实现成为解决交通拥堵问题的关键。
本文将介绍智能交通流量预测模型的设计原理和实现方法。
一、设计原理智能交通流量预测模型的设计原理基于大数据分析和机器学习算法。
首先,通过采集交通数据,包括历史交通流量数据、天气数据、道路状况数据等。
然后,利用数据分析技术对采集到的数据进行处理和筛选,提取有用的特征。
接下来,选取合适的机器学习算法,如回归模型、神经网络模型等,建立预测模型。
最后,使用训练好的模型对未来的交通流量进行预测。
二、实现方法智能交通流量预测模型的实现方法包括数据采集、数据分析、特征提取、模型训练和预测。
1. 数据采集:通过交通监控设备、气象站等设备采集交通数据,包括车流量、车速、车辆类型等信息,以及天气状况、道路拥堵情况等信息。
2. 数据分析:对采集到的原始数据进行处理和清洗,去除异常数据和噪声。
然后,使用统计分析方法对数据进行分析,找出与交通流量相关的特征。
3. 特征提取:根据数据分析结果,选取合适的特征。
常用的特征包括时间、天气、道路类型、道路长度等。
同时,可以利用特征工程技术进行特征的组合和变换,提高模型的预测能力。
4. 模型训练:选择合适的机器学习算法进行模型训练。
常用的算法包括线性回归、决策树、支持向量机等。
通过使用训练数据对模型进行训练,优化模型的参数和结构。
5. 预测:使用训练好的模型对未来的交通流量进行预测。
将预测结果反馈给智能交通系统,实现交通流量的实时监测和调度。
三、模型优化为了提高交通流量预测模型的准确性和稳定性,可以进行模型优化。
优化方法包括特征选择、模型参数调优和模型集成等。
1. 特征选择:对于大量的特征,可以使用特征选择算法进行筛选,选择对交通流量预测有较大影响的特征。
2. 模型参数调优:通过调整模型的参数,如正则化参数、学习率等,可以提高模型的泛化能力和预测准确性。
城市交通拥堵问题的数学模型和优化算法研究
城市交通拥堵问题的数学模型和优化算法研究城市交通拥堵问题是现代社会普遍面临的问题之一,尤其是在人口密集、经济发展迅速的城市。
交通拥堵不仅会影响人们的出行效率和生活质量,还会增加能源消耗和环境污染,给城市可持续发展带来负面影响。
因此,研究城市交通拥堵问题和优化交通系统是非常必要的。
本文将介绍城市交通拥堵问题的数学模型和优化算法研究。
一、城市交通拥堵问题的数学模型城市交通拥堵问题可建立数学模型来描述。
交通流模型是研究城市交通拥堵问题中最基本的模型之一。
将道路上的车辆群体视为一个流体,可以使用物理学中的连续性方程和动量方程来描述交通流的运动。
假设道路宽度为b,车道数为L,路段长度为x,时间为t,则车辆的密度、速度和流量可以表示为:密度ρ=V(h)/Lb,其中h为车辆高度,V(h)为车辆速度与车头与车尾距离的函数速度v=V(h)流量q=ρv=V(h)2/Lb以上三个方程式被称为Lighthill-Whitham-Richards (LWR) 模型,是研究城市交通拥堵问题中最基本的模型之一。
交通信号控制模型是研究城市交通拥堵问题中的另一个重要模型。
交通信号控制建立在交通流模型的基础之上,使用控制论和优化理论来研究如何设计和控制交通信号灯以最大程度地提高交通效率。
交通信号控制模型可以分为定时控制和自适应控制两种方式,但无论哪种方式都需要考虑车辆流量、车速、等待时间等因素,以达到使交通流顺畅、车辆等待时间最少的最优方案。
二、城市交通拥堵问题的优化算法对于城市交通拥堵问题,有多种优化算法可供选择,例如启发式算法、进化算法和遗传算法等。
这些算法在交通信号控制和路径优化等方面都有着广泛的应用。
在交通信号控制方面,常用的优化算法包括遗传算法、禁忌搜索算法和模拟退火算法等。
这些算法可以考虑交通流量、车速、等待时间等多个指标,并根据实际情况对交通信号灯进行控制,以达到提高交通效率和降低交通拥堵的目的。
在路径优化方面,也有多种优化算法可供选择。
基于交通流量计算的城市交通拥堵预测
基于交通流量计算的城市交通拥堵预测一、前言城市交通拥堵一直是一个难题,特别是在城市化进程加速的情况下,车辆数量日益增长,交通拥堵问题日益加重。
针对这一问题,利用计算机技术进行交通流量计算,预测城市交通拥堵状况成为当前的研究热点。
本文将从交通流量计算的基本原理、交通流量计算的方法以及交通拥堵预测的案例等方面进行详细介绍。
二、交通流量计算的原理交通流量计算是指对于某一时间段内的交通流量进行统计和计算,并反映交通流量的变化规律,通常采用平均流量和峰值流量两种方式进行计算。
1.平均流量计算平均流量计算是指以一定的时间单位,如小时为基础,按照单位时间内通过道路的车辆数进行统计和计算。
在计算过程中,需要测量车辆通行的速度、装载率等指标,以便更加准确地反映交通流量的情况。
计算公式如下所示:平均流量=总车流量/观测时间2.峰值流量计算峰值流量计算是指在某一时刻,通过道路的车辆数量最多的情况,通常是以小时为单位进行计算。
计算公式如下:峰值流量=观测时间内通过道路车辆的最大数三、交通流量计算的方法交通流量计算的方法主要有以下几种:1.传感器计算方法传感器计算方法是通过在道路上设置传感器,检测车辆的数量、速度、装载率等信息,进行交通流量的计算。
该方法准确度高,但是需要高昂的设备投资和工作人员维护成本。
2.视频影像识别方法视频影像识别方法是将道路情况进行摄像,利用计算机视觉对道路上的车辆进行识别、监控,实现交通流量的计算。
该方法不需要高昂的设备投资,但是准确度相对较低。
3.定点观测方法定点观测方法是通过人工在道路上观测,记录车辆的数量、速度、装载率等信息,进行交通流量的计算。
该方法工作量巨大,但是准确度相对较高。
四、交通拥堵预测的案例交通拥堵预测是交通流量计算的应用,主要通过对城市内各个道路交通流量进行分析和预测,从而预测城市交通拥堵状况。
目前,交通拥堵预测已经成功的应用于城市交通管理中,取得了显著的成效。
以下是对于交通拥堵预测的两个案例进行介绍:1.京藏高速预测交通拥堵作为北京进入秦岭深处的主要道路,京藏高速道路的车流量非常大,如何预测其交通拥堵的状况成为一个热点问题。
某个城市的交通流量分析及拥堵解决方案
某个城市的交通流量分析及拥堵解决方案一、简介随着城市化进程的加速,各种交通工具不断涌入人们日常生活中,城市的交通问题也日趋突出,其中最为突出的问题就是交通拥堵。
本文将以某个城市为例,对该城市的交通流量进行分析,并提出相应的解决方案,以期为改善城市交通拥堵问题提供参考。
二、交通流量分析1.客运交通分析根据城市交通局的统计数据,该市每天的客运交通量平均为500万人次左右,其中大部分车辆以公交车为主。
公交地铁、出租车和汽车交通量分别为100万人次左右。
客运量较大的区域主要集中在市中心和商业区域,交通高峰期集中在早晚两个时段。
2.货运交通分析该市的货运量主要来自于物流园区,以重型卡车为主要运输方式,每天的货运交通量约为10万辆。
货运路线主要以高速公路为主,货车进入城区后,大部分将会经过一条北环路和南环路,从而到达不同的物流园区。
3.道路网络分析该市现有的道路总长度为500公里左右,其中高速公路和主干道占比均在40%左右。
道路网络结构比较合理,但由于城市化进程较为迅速,加之缺乏整体规划和系统的交通管理,数字常常处于拥堵状态。
三、交通拥堵解决方案1.加强交通管理为有效缓解城市交通拥堵问题,加强交通管理与规划是首要之务。
实施分时段、区域、限行、专干等管理方法,利用科技手段开展智能交通建设,积极发展ITS交通管理系统,实现信息化、智能化管理。
2.推广优化公共交通公共交通优点是对路网资源的最佳利用,一定程度上帮助个人单车道和私人车辆减少。
针对该市交通流量较大的市中心和商业区域,加强对公共交通的辐射配套、站点规划、路线优化等综合布局和吸引力的提高,以便更好地发挥公共交通的优势,降低车辆通行量,减少拥堵,同时也能节约能源,为城市质量的提升造福。
3.建设多层高速公路通过建设高速公路的方式,优化道路网络,缓解交通拥堵。
该市可根据物流园区的位置、交通流量等变化,规划建设通往物流园区的道路以及各个路段的道路流量和路况管理,全面提升道路科技,实现高速通行,让人们更快地安全通行。
城市交通拥堵智能管理系统设计与实现
城市交通拥堵智能管理系统设计与实现随着城市化进程的不断加速,城市交通问题日益突出,交通拥堵已成为城市居民生活中的一大困扰。
为了解决这一问题,引入智能管理系统成为一种可行的方案。
本文将探讨城市交通拥堵智能管理系统的设计与实现。
一、系统总体架构设计城市交通拥堵智能管理系统分为三层架构:数据层、逻辑层和用户层。
数据层负责采集、存储和处理交通数据。
传感器网络被布置在城市主要交通干道和路口,用于实时监测交通流量、车辆速度和车流密度等信息,并将采集到的数据传输给逻辑层。
数据库用于存储交通数据并提供读写接口。
逻辑层是系统的核心部分,负责数据处理、分析和决策。
通过算法模型,将采集到的数据进行实时分析和预测,识别交通拥堵的区域和时段,并生成相应的拥堵报告。
基于报告结果,系统可以自动调整信号灯的灯周期,优化交通流量,减少拥堵情况。
用户层是系统的前端界面,为用户提供查询和监控功能。
用户可以通过手机、电脑等设备访问系统,查看实时的交通状况、路况预测和拥堵报告。
此外,用户还可以提供实时反馈,协助系统进行调整和优化。
二、功能设计1. 实时监测和数据采集:系统通过传感器网络实时监测交通流量、车速和车流密度等数据,并将数据传输到数据库。
2. 数据分析和预测:系统采用智能算法模型对采集到的数据进行实时分析和预测,识别交通拥堵的区域和时段,并生成拥堵报告。
3. 信号灯优化与控制:系统根据拥堵报告结果,自动调整信号灯的灯周期,优化交通流量,减少拥堵情况。
4. 用户查询和监控:用户可以通过前端界面查询实时的交通状况、路况预测和拥堵报告,并监控信号灯的调整情况。
5. 用户反馈和参与:用户可提供实时反馈,如报告道路异常情况、建议信号灯调整等,协助系统进行调整和优化。
三、实施步骤1. 数据收集与传输:布置传感器网络,确保全面采集交通数据,并将数据传输到数据库。
2. 数据处理与分析:开发智能算法模型,对采集到的数据进行实时分析和预测,生成拥堵报告。
城市规划和交通流量优化算法
城市规划和交通流量优化算法随着城市化进程不断加快,城市规模的不断扩大,城市规划和交通流量优化算法变得越来越重要。
有效的城市规划和交通管理可以促进城市的可持续发展,提高居民的生活质量。
城市规划是指通过合理的土地使用和资源配置,为城市发展提供方向和指导。
城市规划的目标是在兼顾经济、社会和环境效益的基础上,确保城市的可持续发展和宜居性。
城市规划需要考虑到人口增长、交通需求、住房需求等因素,以确保城市的有序发展。
交通流量优化算法是指通过合理的交通管理和优化方案,使交通流量更加顺畅、高效。
交通流量优化算法可以通过调整交通信号灯、改善道路网络、提供公共交通等手段,减少交通拥堵和行车时间,提高通行效率。
交通流量优化算法的应用可以提高交通运输的效益,降低能源消耗和环境污染。
在城市规划中,交通流量优化算法起到了重要的作用。
通过合理的交通规划和流量优化,可以达到以下几个方面的效果。
首先,交通流量优化算法可以减少交通拥堵。
交通拥堵不仅浪费了大量的时间和汽油,还造成了环境污染。
通过合理的交通规划和流量优化,可以减少车辆之间的冲突,优化路网布局,降低交通拥堵的程度。
其次,交通流量优化算法可以提高道路通行能力。
合理的流量优化方案可以使得道路的通行能力得到最大限度地发挥。
通过优化信号灯,对道路进行合理的划分,可以提高道路的通行能力,减少交通的阻塞。
此外,交通流量优化算法还可以提高交通的安全性。
通过合理的交通规划和流量优化,可以减少交通事故的发生。
例如,通过设置交通信号灯和行人过街设施,可以提高行人和车辆的安全性,减少交通事故的发生。
最后,交通流量优化算法还可以提高交通的效率。
通过合理的交通规划和流量优化,可以减少行车时间,提高交通的效率。
这不仅减少了居民的出行成本,也提高了城市的经济效益。
城市规划和交通流量优化算法的成功应用离不开科技的支持。
随着智能交通系统技术的快速发展,交通数据的采集和处理变得更加准确和高效。
基于大数据和人工智能的交通流量预测模型能够预测未来的交通流量,为交通流量优化算法提供数据支持。
交通路况拥堵算法 原理
交通路况拥堵算法原理交通拥堵是现代城市面临的一个严重问题,造成了巨大的时间和资源浪费,给人们的生活、工作和环境带来了诸多不便。
因此,研究交通路况拥堵算法,以提高交通效率和减少交通拥堵,具有重要的现实意义。
交通路况拥堵算法是基于交通数据和相关模型,通过对道路流量、速度、密度等参数进行实时监测和分析,预测和评估道路拥堵状况,从而提供交通管理部门和驾驶员的决策依据。
其原理主要包括数据采集、数据处理和数据应用三个方面。
交通路况拥堵算法依赖于数据采集。
通过各种传感器、监控设备、车载导航系统等,实时收集交通数据,包括车辆的位置、速度、行驶方向等信息。
这些数据可以通过GPS、雷达、摄像头等设备进行采集,然后传输到交通管理中心或云端服务器进行处理。
交通路况拥堵算法对采集到的数据进行处理。
这一步骤主要包括数据预处理、数据分析和数据建模。
在数据预处理中,对采集到的原始数据进行清洗、去噪和校正,以确保数据的准确性和可靠性。
然后,对清洗后的数据进行分析,包括统计特征提取、时空相关性分析等,以获取交通流量、速度、密度等参数。
最后,基于分析结果,建立相应的数学模型来描述交通流动规律和拥堵特征。
交通路况拥堵算法将处理后的数据应用于交通管理和驾驶决策。
通过对道路网络的拓扑结构和交通需求的分析,预测和评估道路拥堵状况,包括拥堵程度、持续时间和影响范围等。
同时,根据预测结果,提供相应的交通建议和优化方案,如调整信号灯配时、限制车辆进入、引导交通流向等,以减少交通拥堵和提高交通效率。
交通路况拥堵算法的核心是数据分析和建模。
其中,数据分析可以采用统计学、机器学习和人工智能等方法,通过对大量的历史数据进行学习和训练,提取交通流量、速度、密度等特征,并预测未来的拥堵状况。
数据建模则可以采用传统的数学模型,如流体力学模型、微分方程模型,以及基于智能算法的优化模型,如遗传算法、粒子群算法等,来描述和模拟交通流动的行为和演化。
值得注意的是,交通路况拥堵算法的准确性和实时性对于其应用效果具有重要影响。
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67 0.65 67.2
45 0.65 20.3 1 2 45 0.65 20.3 3 designatedport 45 0.65 20.3 4 designatedport
portroles
2 算法实现
根据上节提到的向量组优先级比较以确定最终 的汇聚端口优先向量,根据端口优先向量的内容确 定端口角色,这样可以实时计算整个城市交通网中 存在一条通过花费最小的道路。当道路发生堵塞触 发重新计算进程,从而找到其他备份的最优道路。 下面以一实例说明:如图值分别为: 0.65, 0.97,0.86和0.78。以第二个汇聚点为例,其有四个 Port连接到城市交通网,67.2代表第二个端口的花费 值为67,其余汇聚点和端口均为此表示方法。使用 向量优先比较,以下计算为第二个汇聚点,权重值 为0.97的端口角色。
alternate port , alternate 1port 。
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中形成连接到 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)的交换来进行 计 算 , 选 定 城 市 交 通 网 中 的 根 汇 聚 点 ( Root Convergence Point ) i 和 指 定 汇 聚 点 ( Designated Convergence Point ) ,确定道路端口的角色是根端口 ( Root Port ) 、指定端口( Designated Port )或者备 用端口(alternate Port) 。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 城市交通网络内各个道路汇聚点(Convergence Point)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: root port ,designated port ,
root pathcos t vector
Pr iority
0.65 0.65 0.78 0.86
45 67 100 100
0.65 0.65 0.78 0.86
20.3 1 67.2 2 100.2 3 100.1 4
分析:经过以上算法,算出权值0.97的汇聚点的 端口优先向量,端口1和2的优先向量表明,根汇聚 点和上游汇聚点均为0.65,由于端口2到根汇聚点开 销比端口1大,所以端口2为替代端口最为端口1的冗 余。端口3、4的port priority vector来自designated vector,所以为指定端口。 当计算完成后可以定时重复运算,通过道路流 量监测在只改变端口拥堵因子值的条件下重新计算 单向通道花费值,找到最优的覆盖所有汇聚点的道 路。其他汇聚点以相同算法运算,这样在城市交通 网络总形成了一条单向最优道路。如图2所示,其中 实线为最优道路,虚线为拥堵道路。
[2]de Sousa. Improving Load Balance and Resilience of Ethernet Carrier Networks with IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol [Z]. Mauritius Islands: 5th Int Conference on Networking,2006. [3]ZHANG Yin-di,LI Ka-i tai.The error estimates of the characteristic finite element method for nonlinear ad-vection-diffusion equation [J]. Journal of Changpan University: Natural Science Edition, 2004, 24 (6):106-110. [4]王辉. 一种基于MSTP的负载均衡算法设计[J]. 电子设计工程,2011,19(215):83-86. [5]吕俏,刘启文,石冰心. STP协议原理的算法与实 现[J]. 华中理工大学学报,2008,28(1): 38-41. [6] G Ibanez, Garcı-Martı, Azcorra. Bridges: Scalable, self-configuring Ethernet campus networks [J/OL]. Computer Networks, 2008, 52 (3): 630–649. [7]关积珍,郑长青,朱雪良,等.北京奥运交通诱导VMS 信息发布研究[J].交通运输系统工程与信 息,2008,8(6):115-120. [8]MEI Zhen-yu,XIANG Y-i qiang,CHEN Jun,et al.Op-timization method of configuration of traffic flow guid-ance information board in urban [J]. Journal of Traf-fic and Transportation Engineering, 2007, 7 ( 5 ): 88-92.
(2) 从root path cost vector中找到最优向量作为 指定汇聚点向量,再根据根汇聚点的权值和接收端 口的拥堵因子值进行更新,生成指定端口。
root pathcos t vector 0.65 0.65 0.78 0.86 45 67 100 100 0.65 0.65 0.78 0.86 20.3 1 designated vector 67.2 2 0.65 45 0.65 20.3 1 100.2 3 100.1 4
0,否则就为其他汇聚点所收到的 IDU 的 Root Path Cost(receive)值与收到该配置消息的道路端口拥堵因子 (Port Cost)之和。拥堵因子 Root Path Cost 计算公式 如(2)所示: Root Path Cost =Root Path Cost(receive)+Port Cost(receive) (2) (3) 确定指定汇聚点和 Designated Port:一条 道路路径分别连接到两个不同的汇聚点,根据公式 (1)和公式(2)的计算结果,Root Path Cost 最优 先,即拥堵因子值最小的汇聚点为指定汇聚点。一 条道路链路中所属指定汇聚点的端口为指定端口 (Designated Port) 。 (4) 确定根端口(Root Port)和替代端口 (Alternate Port) :非根汇聚点上接收的最优五元向 量组的端口为根端口。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。
关键词:城市交通;拥堵分流;向量优先级 中图分类号:TP 393.1 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 路越来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 来一个新问题,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,即能保证城市正 常的交通运力,又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。
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。该算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。
(3)在更新过的端口优先向量组中,1端口与2 端口的向量都来自其本省的拥堵因子累积向量,端 口1的拥堵花费为45,而端口2为67,端口1由于端口 2为最优路径端口。端口角色被定义后,port priority vector参与下一轮运算。
port priority vector 0.65 0.65 0.65 0.65
(1)第二个汇聚点各个道路端口接收的道路对 端端口发来的五维消息向量组与初始化时本汇聚点 各个端口的优先向量,根据优先级得到根汇聚点为 权值是0.65的汇聚点和各个端口的更新累积拥堵因 子值的端口向量组:
0.65 0.65 0.78 0.86 0 0 0 0 0.65 0.65 3.84 0.86 20.3 67.2 100.2 100.1 1 0.97 2 0.97 3 0.97 4 0.97 0 0 0 0 0.97 0.97 0.97 0.97 45.1 67.2 100.3 100.4 1 2 3 4
(1)城市交通网络中汇聚点不是根汇聚点,且该汇 聚点的某个端口优先向量来源于根汇聚点,那么该 端口是根端口(root port)。 (2)道路路径端口优先向量来源于指定向量,则该 端 口 是 交 通 网 络 中 的 道 路 指 定 端 口 ( designated port) 。 (3)城市交通网中,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来的,该端 口是替代端口(alternated port) 。 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: { Root Convergence Point, Root Path Cost , Designated Convergence Point, Designated Port , 汇聚点各个道路端口通过比较彼此交换的 RcvPort }, 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下: (1) 计算 Root Convergence Point:在道路交 通网络中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 设计标准选择,值范围为[0,1],计算公式如(1) 所示: Root Convergence Point = Priority (Convergence Point {n}) ( 1) (2) 计算累积拥堵因子 Root Path Cost:如果 汇聚点本身是根汇聚点,则到根汇聚点路径开销为