一種交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)及其交通疏散方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及城市交通控制與管理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)及其交通疏散方法。本發(fā)明由設(shè)置在疏散區(qū)域內(nèi)每條道路的起始和結(jié)束位置、每個(gè)疏散點(diǎn)、經(jīng)過(guò)疏散區(qū)域的公交車(chē)上的視頻檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在疏散路徑的交叉點(diǎn)的誘導(dǎo)屏，部署在疏散區(qū)域及其周邊的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，控制中心，及移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成視頻物聯(lián)網(wǎng)；控制中心根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息生成兩類(lèi)誘導(dǎo)信息，并通過(guò)移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)將誘導(dǎo)信息下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)的誘導(dǎo)屏顯示；引導(dǎo)疏散者合理分布到各疏散路徑和選擇疏散點(diǎn)。本發(fā)明解決了核心區(qū)域的人員疏散問(wèn)題；可以用于大型活動(dòng)、旅游景點(diǎn)等場(chǎng)所的交通疏散。
【專(zhuān)利說(shuō)明】ー種交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)及其交通疏散方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城市交通控制與管理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是ー種交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)及其交通疏散方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，體育賽事、演唱會(huì)、商業(yè)促銷(xiāo)等大型活動(dòng)的舉辦日益頻繁。這些活動(dòng)在帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的同時(shí)，也給城市交通帶來(lái)了很大壓力。如何高效、安全、快捷的完成交通疏散過(guò)程，是當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題之一。
[0003]一般來(lái)說(shuō)，交通疏散包括兩個(gè)階段，第一階段是核心區(qū)域的人員疏散，疏散者從活動(dòng)場(chǎng)所歩行到周?chē)氖枭Ⅻc(diǎn)；第二階段是周邊區(qū)域的公共交通疏散，將疏散者運(yùn)載到目的地。相對(duì)來(lái)說(shuō)，第二階段可采用技術(shù)的較多，城市交通領(lǐng)域的路徑優(yōu)化、車(chē)輛調(diào)度等很多成熟技術(shù)都可以直接應(yīng)用，而第一階段還缺少切實(shí)可用的技木。目前已經(jīng)公開(kāi)的交通疏散相關(guān)的三個(gè)專(zhuān)利:“一種基于活動(dòng)的區(qū)域應(yīng)急交通疏散仿真系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?201210269042.6)、特大災(zāi)害條件下基于可靠性的應(yīng)急交通疏散路徑優(yōu)化方法(申請(qǐng)?zhí)?201210003888.5)、一種虛實(shí)互動(dòng)的交通疏散控制方案的優(yōu)化方法及其系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?201310037281.3)，它們都主要是針對(duì)第二階段的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題之ー在于提供ー種交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)；將視頻檢測(cè)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)應(yīng)用于交通疏散過(guò)程的第一階段，構(gòu)建基于視頻物聯(lián)網(wǎng)的交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)，引導(dǎo)疏散者合理選擇疏散路徑和疏散點(diǎn)，減少疏散者離開(kāi)疏散區(qū)域的時(shí)間。
[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題之ニ在于提供ー種交通疏散方法；將視頻檢測(cè)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)應(yīng)用于交通疏散過(guò)程的第一階段，構(gòu)建基于視頻物聯(lián)網(wǎng)的交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)，引導(dǎo)疏散者合理選擇疏散路徑和疏散點(diǎn)，減少疏散者離開(kāi)疏散區(qū)域的時(shí)間。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題之一的技術(shù)方案是:
[0007]包括由視頻檢測(cè)設(shè)備、誘導(dǎo)屏、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、控制中心及移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的視頻物聯(lián)網(wǎng)；
[0008]所述的視頻檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在疏散區(qū)域內(nèi)每條道路的起始和結(jié)束位置檢測(cè)經(jīng)過(guò)的人群數(shù)量；設(shè)置在每個(gè)疏散點(diǎn)，檢測(cè)聚集的人群數(shù)量；設(shè)置在經(jīng)過(guò)疏散區(qū)域的公交車(chē)上，檢測(cè)上下車(chē)的人數(shù)；
[0009]所述的誘導(dǎo)屏，設(shè)置在疏散路徑的交叉點(diǎn)，顯示各疏散路徑的擁擠程度和各疏散點(diǎn)上的擁擠程度；
[0010]所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，部署在疏散區(qū)域及其周邊，連接疏散區(qū)域內(nèi)的視頻檢測(cè)設(shè)備和誘導(dǎo)屏，并通過(guò)移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)連接到控制中心；
[0011]當(dāng)公交車(chē)進(jìn)入疏散區(qū)域后，通過(guò)無(wú)線通信和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)建立連接，加入網(wǎng)絡(luò)；
[0012]所述的控制中心，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息生成兩類(lèi)誘導(dǎo)信息，并通過(guò)移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)將誘導(dǎo)信息下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)的誘導(dǎo)屏顯示；一類(lèi)誘導(dǎo)信息是疏散路徑的擁堵信息，引導(dǎo)疏散者合理分布到各疏散路徑上；另一類(lèi)誘導(dǎo)信息是疏散點(diǎn)的擁擠信息，引導(dǎo)疏散者合理選擇疏散點(diǎn)。
[0013]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題之二的技術(shù)方案是:
[0014]由系統(tǒng)的控制中心根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息生成疏散路徑的擁堵信息和疏散點(diǎn)的擁擠信息兩類(lèi)誘導(dǎo)信息，并通過(guò)移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)將誘導(dǎo)信息下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)的誘導(dǎo)屏顯示；從而，引導(dǎo)疏散者合理分布到各疏散路徑、合理選擇疏散點(diǎn)；所述的生成疏散路徑擁堵信息的方法包括以下步驟:
[0015]步驟Sll:控制中心通過(guò)優(yōu)化模型計(jì)算疏散路徑上疏散者數(shù)量的優(yōu)化值D1，
[0016]步驟S12:疏散路徑上的視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)疏散者數(shù)量的實(shí)際值D2，并通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳送給控制中心，
[0017]步驟S13:控制中心通過(guò)比較Dl和D2生成誘導(dǎo)信息，對(duì)一條疏散路徑k來(lái)說(shuō)，如果D1〈D2，則誘導(dǎo)信息是“疏散路徑k擁堵”，引導(dǎo)疏散者選擇其他路徑；如果D1>D2，誘導(dǎo)信息是“疏散路徑k暢通”，引導(dǎo)疏散者選擇該條路徑，
[0018]所述的生成疏散點(diǎn)擁堵信息的方法包括以下步驟:
[0019]步驟S21:公交車(chē)行使到疏散區(qū)域周邊，檢測(cè)到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，自動(dòng)加入無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，
[0020]步驟S22:公交車(chē)按一定時(shí)間間隔把當(dāng)前位置和車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給控制中心，
[0021]步驟S23:控制中心利用收到的信息預(yù)測(cè)公交車(chē)經(jīng)過(guò)各疏散點(diǎn)的時(shí)間El和能運(yùn)走的乘客數(shù)量E2，
[0022]步驟S24:控制中心利用現(xiàn)場(chǎng)采集的疏散路徑上的人群數(shù)量，估計(jì)疏散者到的疏散點(diǎn)的到達(dá)率E3 ；
[0023]步驟S25:控制中心綜合El、E2和E3，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)疏散點(diǎn)上的擁擠程度，如果疏散點(diǎn)n的擁擠程度〈50%，誘導(dǎo)信息是“疏散點(diǎn)n人數(shù)較少”;如果80% >疏散點(diǎn)n的擁擠程度> 50%，誘導(dǎo)信息是“疏散點(diǎn)n人數(shù)較多”;如果疏散點(diǎn)n的擁擠程度> 80%，誘導(dǎo)信息是“疏散點(diǎn)n非常擁擠”;通過(guò)發(fā)布這些誘導(dǎo)信息，誘導(dǎo)疏散者選擇不同的疏散點(diǎn)。
[0024]控制中心計(jì)算疏散路徑上的疏散者數(shù)量?jī)?yōu)化值Dl的優(yōu)化模型如下式所示:
【權(quán)利要求】
1.ー種交通疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:包括由視頻檢測(cè)設(shè)備、誘導(dǎo)屏、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、控制中心及移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的視頻物聯(lián)網(wǎng)； 所述的視頻檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在疏散區(qū)域內(nèi)每條道路的起始和結(jié)束位置檢測(cè)經(jīng)過(guò)的人群數(shù)量；設(shè)置在每個(gè)疏散點(diǎn)，檢測(cè)聚集的人群數(shù)量；設(shè)置在經(jīng)過(guò)疏散區(qū)域的公交車(chē)上，檢測(cè)上下車(chē)的人數(shù)； 所述的誘導(dǎo)屏，設(shè)置在疏散路徑的交叉點(diǎn)，顯示各疏散路徑的擁擠程度和各疏散點(diǎn)上的擁擠程度； 所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，部署在疏散區(qū)域及其周邊，連接疏散區(qū)域內(nèi)的視頻檢測(cè)設(shè)備和誘導(dǎo)屏，并通過(guò)移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)連接到控制中心； 當(dāng)公交車(chē)進(jìn)入疏散區(qū)域后，通過(guò)無(wú)線通信和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)建立連接，加入網(wǎng)絡(luò)； 所述的控制中心，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息生成兩類(lèi)誘導(dǎo)信息，并通過(guò)移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)將誘導(dǎo)信息下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)的誘導(dǎo)屏顯示；一類(lèi)誘導(dǎo)信息是疏散路徑的擁堵信息，引導(dǎo)疏散者合理分布到各疏散路徑上；另一類(lèi)誘導(dǎo)信息是疏散點(diǎn)的擁擠信息，引導(dǎo)疏散者合理選擇疏散點(diǎn)。
2.ー種交通疏散方法，其特征在干:由系統(tǒng)的控制中心根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息生成疏散路徑的擁堵信息和疏散點(diǎn)的擁擠信息兩類(lèi)誘導(dǎo)信息，并通過(guò)移動(dòng)或固定接入網(wǎng)絡(luò)將誘導(dǎo)信息下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)的誘導(dǎo)屏顯示；從而，引導(dǎo)疏散者合理分布到各疏散路徑、合理選擇疏散點(diǎn)；所述的生成疏散路徑擁堵信息的方法包括以下步驟: 步驟Sll:控制中心通過(guò)優(yōu)化模型計(jì)算疏散路徑上疏散者數(shù)量的優(yōu)化值D1， 步驟S12:疏散路徑上的視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)疏散者數(shù)量的實(shí)際值D2，并通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳送給控制中心，· 步驟S13:控制中心通過(guò)比較Dl和D2生成誘導(dǎo)信息，對(duì)一條疏散路徑k來(lái)說(shuō)，如果D1〈D2，則誘導(dǎo)信息是“疏散路徑k擁堵”，引導(dǎo)疏散者選擇其他路徑；如果D1>D2，誘導(dǎo)信息是“疏散路徑k暢通”，引導(dǎo)疏散者選擇該條路徑， 所述的生成疏散點(diǎn)擁堵信息的方法包括以下步驟: 步驟S21:公交車(chē)行使到疏散區(qū)域周邊，檢測(cè)到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，自動(dòng)加入無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)， 步驟S22:公交車(chē)按一定時(shí)間間隔把當(dāng)前位置和車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給控制中心， 步驟S23:控制中心利用收到的信息預(yù)測(cè)公交車(chē)經(jīng)過(guò)各疏散點(diǎn)的時(shí)間El和能運(yùn)走的乘客數(shù)量E2， 步驟S24:控制中心利用現(xiàn)場(chǎng)采集的疏散路徑上的人群數(shù)量，估計(jì)疏散者到的疏散點(diǎn)的到達(dá)率E3 ； 步驟S25:控制中心綜合El、E2和E3，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)疏散點(diǎn)上的擁擠程度，如果疏散點(diǎn)n的擁擠程度< 50%，誘導(dǎo)信息是“疏散點(diǎn)n人數(shù)較少”;如果80% >疏散點(diǎn)n的擁擠程度> 50%，誘導(dǎo)信息是“疏散點(diǎn)n人數(shù)較多”;如果疏散點(diǎn)n的擁擠程度> 80%，誘導(dǎo)信息是“疏散點(diǎn)n非常擁擠”;通過(guò)發(fā)布這些誘導(dǎo)信息，誘導(dǎo)疏散者選擇不同的疏散點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通疏散方法，其特征在于:控制中心計(jì)算疏散路徑上的疏散者數(shù)量?jī)?yōu)化值Dl的優(yōu)化模型如下式所示:m[nF=^YT Y 柳て (r) —Numh(T)
vk{in X e 其中，F(xiàn)表示所有疏散路徑通行時(shí)間的累積值；S表示疏散路徑所有起始地的集合，一般是體育場(chǎng)內(nèi)部的各出入口、商業(yè)中心內(nèi)大賣(mài)場(chǎng)的出入口 ；D表不疏散路線所有目的地的集合，一般是周?chē)墓徽军c(diǎn)；Path:是i到j(luò)之間所有路徑的集合；tk( T )表示路徑k在T時(shí)刻的通行時(shí)間；lk表示路徑I的長(zhǎng)度；VkW表示在正常情況下疏散者在疏散路徑k上的行走速度；Numk( T )表示疏散路徑k上時(shí)刻T時(shí)的疏散人群數(shù)量；Ck表示疏散路徑k上所能容納的疏散者的最大數(shù)量；Y表示疏散路徑上的人群數(shù)量對(duì)疏散者行走速度的影響系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的交通疏散方法，其特征在于:疏散路徑上人群數(shù)量的實(shí)際值D2等于疏散路徑內(nèi)包含的所有道路上的人群數(shù)量之和，其中一段道路上人群數(shù)量的檢測(cè)方法是:道路入口的視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)進(jìn)入道路的人群數(shù)量，其累加值記為Xl ;道路出口的視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)離開(kāi)道路的人群數(shù)量，其累加值記為X2 ;則這段道路上目前的人群數(shù)量就等于X1 -X2。
【文檔編號(hào)】G08G1/09GK103593991SQ201310586992
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】朱鳳華, 王飛躍, 熊剛, 孔慶杰, 黃武陵, 呂宜生, 王坤峰, 董西松 申請(qǐng)人:東莞中國(guó)科學(xué)院云計(jì)算產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與育成中心, 中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所