[发明专利]一种基于网络流的大范围高速路网动态配流方法

摘要

一种基于网络流的大范围高速路网动态配流方法。本发明公布了一种基于网络流的事件条件下大范围高速路网动态配流方法，首先加载路网和事故路段信息，计算瘫痪路网，生成新的路网结构；再根据新的路网结构、路段实时流量和路段组成成分等信息更新实时OD矩阵；然后根据实时OD矩阵迹路段实时流量计算所有收费站限流情况；最后根据实时OD矩阵及路段实时流量计算每个OD对流量的分配方式，由此获得从每个路网节点流向各个路段的最优流量和路网内各路段分配后的最优实时流量。本发明具有可覆盖路网面积大、运算成本低和结果实时性强等优势，在真实路网规模下可高效生成配流方案，解决事件条件下交通流组织问题，满足实际应用需求。

主权项

1.一种基于网络流的大范围高速路网动态配流方法，所述方法首先定义费用类型，以高速公路路段实时流量数据、流量组成成分、历史OD数据和实时OD数据为输入数据，获取事件条件下从每个路网节点流向各个路段的最优流量，进一步获得路网内各路段分配后的最优实时流量；具体包括如下步骤：1)获得路网进出口收费站的OD矩阵；根据路网结构和事件信息，对路网进行重构，得到新的路网结构；2)针对新的路网结构，根据路段实时流量、流量组成成分、自由流通行时间、最大通行能力和路网进出口收费站未来Δt时间内的预测流入高速流量，实时更新进出口收费站的OD矩阵，获得路网进出口收费站实时OD矩阵；3)根据步骤2)所述实时OD矩阵和所述路段实时流量，利用最大流计算方法，计算得到每个收费站的限流情况，再次更新实时OD矩阵，得到限流实时OD矩阵；包括如下步骤：31)遍历路网中的每一个收费站，针对每个收费站，执行步骤32)～34)，进行新的建图工作；32)设当前遍历到第i个收费站，加入虚拟汇点T；33)留原路网中的路段作为图中的有向边，并遍历路网中的每条边，设置边的容量为路段最大通行能力的流量减去路段实时流量；34)加入从各个收费站到虚拟汇点T的有向边，设定第j个收费站到T的有向边容量等于所述实时OD矩阵中第i行第j列的值OD(i,j)，得到新的图；35)对步骤34)所述新的图，使用最大流计算方法求解从i到T的最大流；36)当步骤35)所述求得的最大流小于流入第i个收费站的流量和流过第i个收费站所在路段流量之和时，按比例重新计算所述OD(i,j)；更新得到限流实时OD矩阵；4)根据步骤3)所述限流实时OD矩阵和所述路段实时流量，利用最小费用流求解方法，计算得到每个OD对流量的分配方式，获得从每个路网节点流向各个路段的最优流量和路网内各路段分配后的最优实时流量。