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申请/专利权人：昌辉汽车转向系统(黄山)有限公司;合肥工业大学

摘要：本发明涉及道路拥堵成本计算技术领域，具体是基于因果匿名游走的动态交通瓶颈预测方法，包括以下步骤：S1、计算路网中各个道路的拥堵水平成本；S2、基于因果匿名游走原理计算路网中各个道路的拥堵传播成本；S3、将道路的拥堵水平成本和拥堵传播成本相加，以得到该道路的总拥堵成本；若该道路的总拥堵成本大于设定的瓶颈阈值，则该道路为交通瓶颈，反之为正常道路；本发明能够精确预测出路网中不同时间的交通瓶颈，进而及时的控制交通，以缓解交通拥堵情况。

主权项：1.基于因果匿名游走的动态交通瓶颈预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算路网中各个道路的拥堵水平成本；S2、基于因果匿名游走原理计算路网中各个道路的拥堵传播成本；S3、将道路的拥堵水平成本和拥堵传播成本相加，以得到该道路的总拥堵成本；若该道路的总拥堵成本大于设定的瓶颈阈值，则该道路为交通瓶颈，反之为正常道路；步骤S1的具体步骤如下：S11、获取路网中各个道路的道路平均占用率，并构成道路平均占用率集合Y，Y＝[Y1,Y2,...,YN]，Y1为路网中第1个道路的平均占用率，Y2为路网中第2个道路的平均占用率，YN为路网中第N个道路的平均占用率；S12、获取路网中各个道路基于该路网中最大平均流量归一化后的平均流量，并构成平均流量集合X，X＝[X1,X2,...,XN]，X1为路网中第1个道路的平均流量，X2为路网中第2个道路的平均流量，XN为路网中第N个道路的平均流量；S13、将各个道路的平均流量作为权重，并赋予该道路的平均占用率，以构成该道路的加权拥堵水平，将各个道路的加权拥堵水平存放在加权拥堵水平集合M中，M＝[X1*Y1,X2*Y2,...,XN*YN]，X1*Y1为路网中第1个道路的加权拥堵水平，X2*Y2为路网中第2个道路的加权拥堵水平，XN*YN为路网中第N个道路的加权拥堵水平；S14、接着使用拥堵水平成本计算公式计算各个道路的拥堵水平成本，计算公式如下：Wi＝Xi*Yimax{X1*Y1,X2*Y2,...,XN*YN}其中，Wi表示路网中第i个道路的拥堵水平成本；步骤S2的具体步骤如下：S21、根据拥堵状态指标判断各个道路的是否处于拥堵状态；S22、通过拥堵相关性判断准则判断处于拥堵状态的道路与邻近道路之间的拥堵相关性；S23、基于图论原理，根据路网中各个道路的拥堵时刻表和道路之间的拥堵相关性，构建路网的拥堵传播图；S24、将拥堵传播图输入到CAW-Network模型中，进行因果匿名游走，采样出预定数量的匿名化的游走序列，且游走序列构成拥堵传播数据集；将拥堵传播数据集输入到CAW-Network模型中训练，进而得到最优CAW-Network模型；并通过最优CAW-Network模型计算任意时刻道路间的拥堵传播概率；S25、基于拥堵传播图生成最大生成树，并根据拥堵传播概率计算各个道路的拥堵传播成本；步骤S21的具体步骤如下：S211、首先获取各个道路的旅行速度，通过求平均的方式计算整个路网的平均旅行速度；S212、令平均旅行速度的n％为拥堵状态指标；S213、比较各个道路在不同时间的旅行速度与拥堵状态指标的大小，若道路的旅行速度低于拥堵状态指标，则该道路在该时间段处于拥堵状态，反之该道路不拥堵；步骤S22的具体步骤如下：S221、设定拥堵相关性的第一判断准则为：两条道路之间的最短路径距离K小于空间阈值Ts；S222、设定拥堵相关性的第二判断准则为：两条道路之间的最短路径距离K与两条道路分别发生拥堵的时间差Td的比值KTd，处于预先指定的拥堵传播速度区间内；S223、若两条道路先后发生进入拥堵状态，并同时满足第一判断准则和第二判断准则，则该两条道路之间具有拥堵相关性，且有拥堵由先发生拥堵的道路传播给后发生拥堵的道路；步骤S23的具体步骤如下：S231、获取路网中各个道路的拥堵时刻表，并根据道路之间的拥堵相关性，以获取路网中各个道路之间发生的所有拥堵传播；S232、根据拥堵在各个道路之间的传播方向，构建路网的拥堵传播图；步骤S25的具体步骤如下：S251、基于拥堵传播图，以需要计算拥堵传播成本的节点为根节点，调用最大生成树算法生成最大生成树，以获取该节点道路在路网中的拥堵传播路径；S252、使用最优CAW-Network模型计算两个任意道路之间在任意时间的拥堵传播概率；S253、基于道路拥堵水平成本、拥堵传播概率以及最大生成树计算整个路网中所有道路的拥堵传播成本；S254、沿着最大生成树中各条传播路径的传播方向反向依次删除各个子节点，且当前删除的子节点的父节点的总拥堵传播成本为该父节点拥堵水平成本加上该父节点和该子节点的拥堵传播概率与该子节点的总拥堵传播成本的乘积；若该父节点有设定数量的子节点，则该父节点的总拥堵传播成本为该父节点拥堵水平成本加上设定数量的该父节点和子节点的拥堵传播概率与该子节点的总拥堵传播成本的乘积；位于传播路径最末端的子节点的总拥堵传播成本为该子节点的拥堵水平成本；S255、通过步骤S254计算出根节点的拥堵传播成本。

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