本發(fā)明涉及交通仿真，具體而言，涉及一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有的交通技術(shù)領(lǐng)域中，一般通過宏觀交通仿真和微觀交通仿真，宏觀交通仿真使用相對較少的數(shù)據(jù)量和簡化后的交通模型，能夠處理和分析大規(guī)模交通網(wǎng)絡(luò)，為交通規(guī)劃者和決策者提供全局性的交通狀況概覽，然而，宏觀交通仿真在追求計算效率的同時，不得不犧牲一定的精度。由于它采用簡化的交通模型和較少的數(shù)據(jù)輸入，因此無法細(xì)致地模擬個體車輛的具體行為和相互作用，捕捉交通流中的細(xì)節(jié)方面存在不足；微觀交通仿真關(guān)注的交通信息顆粒度更小，能夠模擬個體車輛的詳細(xì)行為,但是由于模型更為復(fù)雜，微觀仿真需要大量的計算資源和時間來運行仿真,當(dāng)面臨大規(guī)模高速路網(wǎng)仿真時，微觀仿真方法難以應(yīng)對大規(guī)模路網(wǎng)帶來的計算負(fù)載，宏觀仿真方法和微觀仿真方法均無法及時反饋精確的預(yù)測結(jié)果，導(dǎo)致無法輔助交通決策者及時做出科學(xué)決策的問題。

2、因此，現(xiàn)亟需一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，以解決無法及時反饋精確的預(yù)測結(jié)果，導(dǎo)致無法輔助交通決策者及時做出科學(xué)決策的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，以改善上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法，包括:

3、獲取路網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)，所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括路網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)和路網(wǎng)鏈路數(shù)據(jù)，所述用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)包括每種類別用戶的交通需求數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)和所述用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑流量分配處理，通過結(jié)合不同用戶對平均旅行時間、旅行時間標(biāo)準(zhǔn)差和通行費用的敏感度在交通網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行迭代計算，得到路徑流量分配方案；

5、根據(jù)所述路徑流量分配方案進(jìn)行矩陣構(gòu)建處理，通過分析交通網(wǎng)絡(luò)的連通性和結(jié)構(gòu)特性構(gòu)建得到拉普拉斯矩陣；

6、根據(jù)所述拉普拉斯矩陣的特征值和特征向量進(jìn)行路網(wǎng)分割處理，通過將高速公路道路網(wǎng)絡(luò)視為無向圖并對所述無向圖進(jìn)行圖像分割，得到路網(wǎng)分割結(jié)果，所述路網(wǎng)分割結(jié)果包括至少兩個子路網(wǎng)；

7、對所述路網(wǎng)分割結(jié)果進(jìn)行空間分解處理得到空間分解結(jié)果，并在所述空間分解結(jié)果中的邊界區(qū)域定義車輛行駛信息得到仿真模型。

8、第二方面，本申請還提供了一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真裝置，包括:

9、獲取模型，用于獲取路網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)，所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括路網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)和路網(wǎng)鏈路數(shù)據(jù)，所述用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)包括每種類別用戶的交通需求數(shù)據(jù)；

10、第一處理模型，用于根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)和所述用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑流量分配處理，通過結(jié)合不同用戶對平均旅行時間、旅行時間標(biāo)準(zhǔn)差和通行費用的敏感度在交通網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行迭代計算，得到路徑流量分配方案；

11、第二處理模型，用于根據(jù)所述路徑流量分配方案進(jìn)行矩陣構(gòu)建處理，通過分析交通網(wǎng)絡(luò)的連通性和結(jié)構(gòu)特性構(gòu)建得到拉普拉斯矩陣；

12、第三處理模型，用于根據(jù)所述拉普拉斯矩陣的特征值和特征向量進(jìn)行路網(wǎng)分割處理，通過將高速公路道路網(wǎng)絡(luò)視為無向圖并對所述無向圖進(jìn)行圖像分割，得到路網(wǎng)分割結(jié)果，所述路網(wǎng)分割結(jié)果包括至少兩個子路網(wǎng)；

13、分割模型，用于對所述路網(wǎng)分割結(jié)果進(jìn)行空間分解處理得到空間分解結(jié)果，并在所述空間分解結(jié)果中的邊界區(qū)域定義車輛行駛信息得到仿真模型。

14、第三方面，本申請還提供了一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真設(shè)備，包括:

15、存儲器，用于存儲計算機程序；

16、處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)所述大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法的步驟。

17、第四方面，本申請還提供了一種介質(zhì)，所述介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述基于大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法的步驟。

18、本發(fā)明的有益效果為：

19、本發(fā)明利用用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)和拉普拉斯矩陣的特征值和特征向量，在模擬公路路網(wǎng)中用戶在面對天氣、擁堵、事故等一系列不確定性因素時，對旅行不同路徑選擇傾向，通過綜合考慮不同用戶對旅行時間的敏感度，實現(xiàn)了對路網(wǎng)路徑流量的合理分配。進(jìn)一步地，本發(fā)明依據(jù)拉普拉斯矩陣的特征值和特征向量構(gòu)建路網(wǎng)分割結(jié)果，并考慮高速公路道路網(wǎng)絡(luò)圖像中被切割的邊的權(quán)重和分割區(qū)域內(nèi)邊的權(quán)重，以確保各分割區(qū)域的均衡性；此外，本發(fā)明還在路網(wǎng)空間內(nèi)結(jié)合車輛行駛信息進(jìn)行仿真，從而有效保證了仿真的效率與精度。

20、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明實施例了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法，其特征在于，包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法，其特征在于，根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)和所述用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑流量分配處理，通過結(jié)合不同用戶對平均旅行時間、旅行時間標(biāo)準(zhǔn)差和通行費用的敏感度在交通網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行迭代計算，得到路徑流量分配方案，包括:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法，其特征在于，根據(jù)所述初始路徑流量分配方案進(jìn)行有效路徑生成處理，通過使用三目標(biāo)標(biāo)簽算法，在平均旅行時間、旅行時間標(biāo)準(zhǔn)差和通行費用三項指標(biāo)下生成有效路徑集合，包括:

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法，其特征在于，根據(jù)所述路徑流量分配方案進(jìn)行矩陣構(gòu)建處理，通過分析交通網(wǎng)絡(luò)的連通性和結(jié)構(gòu)特性構(gòu)建得到拉普拉斯矩陣，包括:

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法，其特征在于，根據(jù)所述拉普拉斯矩陣的特征值和特征向量進(jìn)行路網(wǎng)分割處理，通過將高速公路道路網(wǎng)絡(luò)視為無向圖并對所述無向圖進(jìn)行圖像分割，得到路網(wǎng)分割結(jié)果，所述路網(wǎng)分割結(jié)果包括至少兩個子路網(wǎng),包括:

6.一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真裝置，其特征在于，包括:

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真裝置，其特征在于，所述第一處理模型，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真裝置，其特征在于，所述第二處理模型，包括：

9.一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真設(shè)備，其特征在于，包括:

10.一種介質(zhì)，其特征在于，所述介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至5任一項所述大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種大規(guī)模路網(wǎng)并行微觀仿真方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，涉及交通仿真技術(shù)領(lǐng)域，包括根據(jù)路網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶異質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑流量分配處理，結(jié)合不同用戶對平均旅行時間、旅行時間標(biāo)準(zhǔn)差和通行費用的敏感度進(jìn)行迭代計算，得到路徑流量分配方案；根據(jù)路徑流量分配方案進(jìn)行矩陣構(gòu)建處理，通過分析交通網(wǎng)絡(luò)的連通性和結(jié)構(gòu)特性構(gòu)建得到拉普拉斯矩陣；根據(jù)拉普拉斯矩陣的特征值和特征向量進(jìn)行路網(wǎng)分割處理，得到路網(wǎng)分割結(jié)果；對路網(wǎng)分割結(jié)果進(jìn)行空間分解處理得到空間分解結(jié)果，并在空間分解結(jié)果中的邊界區(qū)域定義車輛行駛信息得到仿真模型。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)無法及時反饋精確的預(yù)測結(jié)果，導(dǎo)致無法輔助交通決策者及時做出科學(xué)決策的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李曉春,黃丹陽,易術(shù),熊一潔,羅超,羅易智
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川智能交通系統(tǒng)管理有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30