本發(fā)明涉及智能交通管理，具體為一種針對城市交通的智慧信息發(fā)布管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加速，城市公共交通系統(tǒng)在居民日常出行終點重要性日益凸顯，地鐵和公交車作為城市公共交通的兩大支柱，其協(xié)同運營對于提升整體交通效率、減少交通擁堵具有重要意義；同時，交通信息發(fā)布是指通過各種渠道和技術(shù)手段，向公眾提供有關(guān)交通狀況、路線、公共交通等信息的過程；有效的交通信息發(fā)布系統(tǒng)能夠幫助出行者實時了解道路情況、交通流量、事故信息、天氣變化等，從而更好地規(guī)劃出行；

2、傳統(tǒng)智能化交通發(fā)布管理通常分為4個獨立的階段，交通產(chǎn)生、交通分布、交通方式計劃以及交通分配，一方面，在交通產(chǎn)生和交通分布過程中，主要分析路徑規(guī)劃的方面，目前，最短路徑算法用于交通導(dǎo)航已經(jīng)是一個基礎(chǔ)，但是，現(xiàn)有智能化交通發(fā)布管理系統(tǒng)不能有效地融合其他因素（如：時間、財務(wù)）進(jìn)行路徑分析，過程中缺乏準(zhǔn)確性；另一方面，在交通方式計劃過程中，只考慮單一的交通方式（如：汽車）進(jìn)行分析，往往忽略實際過程中出行者的換乘行為或路徑變更行為，并缺少根據(jù)實時交通狀況和用戶需求進(jìn)行調(diào)整的能力，實用性大大降低；進(jìn)一步的，在交通分配中，導(dǎo)致分配的路徑方案不夠精確，無法滿足出行者需求，降低了出行者的滿意度，降低了公共服務(wù)的整體質(zhì)量和管理效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種針對城市交通的智慧信息發(fā)布管理系統(tǒng)及方法，包括數(shù)據(jù)庫、動態(tài)采集模塊、城市地圖模塊、需求生成模塊、變更分配模塊以及發(fā)布上傳模塊，通過實時采集城市交通的實況交通道路信息，構(gòu)建出復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，包括第一網(wǎng)絡(luò)、第二網(wǎng)絡(luò)以及第三網(wǎng)絡(luò)，通過分析出行者的路徑變更，通過記錄每次變更的產(chǎn)生的影響范圍和每一條子網(wǎng)絡(luò)上對應(yīng)的路段流量，計算出道路阻抗作為連接函數(shù)，對復(fù)合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行及時更新，以提供豐富的交通選擇，解決了背景技術(shù)中提出的問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

5、一種針對城市交通的智慧信息發(fā)布管理系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)庫、動態(tài)采集模塊、城市地圖模塊、需求生成模塊、變更分配模塊以及發(fā)布上傳模塊；

6、所述城市地圖模塊，用于基于osm地圖模型，并以城市真實地圖為背景，加入交通樞紐路口點、路徑起點、路徑終點建立城市數(shù)學(xué)模型地圖；

7、所述動態(tài)采集模塊，用于根據(jù)所述城市數(shù)學(xué)模型地圖實時采集城市交通的實況交通道路信息，其中，所述實況交通道路信息至少包括汽車道路信息、公交車道路信息以及地鐵道路信息；

8、所述需求生成模塊，用于根據(jù)所述實況交通道路信息建立復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，并將出行者的交通計劃輸入所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)中，依據(jù)預(yù)先構(gòu)建的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基于a*算法進(jìn)行初始路徑的生成，并標(biāo)注所述初始路徑在所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)上對應(yīng)分布的節(jié)點，其中，所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)包括第一網(wǎng)絡(luò)、第二網(wǎng)絡(luò)以及第三網(wǎng)絡(luò)；

9、所述變更分配模塊，用于根據(jù)所述出行者的實際選擇對所述初始路徑進(jìn)行變更，并生成變更通知，且對應(yīng)獲取變更路徑在所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)上的變更節(jié)點，根據(jù)所述變更節(jié)點與所述交通計劃之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，獲取變更過程中遍歷的所有路徑，并根據(jù)所述變更類型和對應(yīng)節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系列出備選變更路徑，對所述備選變更路徑進(jìn)行歸納，獲得對應(yīng)的變更決策集合；

10、所述發(fā)布上傳模塊，用于將所述變更決策集合上傳至數(shù)據(jù)庫中，并發(fā)布所述變更決策集合提供給所述出行者進(jìn)行選擇；

11、所述數(shù)據(jù)庫，用于存儲歷史交通道路信息、所述實況交通道路信息和所述變更決策集合。

12、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述實況交通道路信息建立復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，包括：

13、以所述汽車道路信息對應(yīng)的交叉路口為節(jié)點，以所述交叉路口的道路為邊，建立第一網(wǎng)絡(luò)，其表征形式為：g1（v1，e1，w1）；

14、以所述公交車道路信息對應(yīng)的公交車站點為節(jié)點，以所述公交車站點之間的線路為邊，建立第二網(wǎng)絡(luò)，其表征形式為：g2（v2，e2，w2）；

15、以所述地鐵道路信息對應(yīng)的地鐵站點為節(jié)點，以所述地鐵站點之間的線路為邊，建立第三網(wǎng)絡(luò)，其表征形式為：g3（v3，e3，w3）；

16、則所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)的表征形式為：；

17、式中，g表示復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，gk表示不同層的網(wǎng)絡(luò)，vk表示網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點集合，ek為連接邊集合，wk表示加權(quán)鄰接矩陣；k取值為1，2或3，每一層對應(yīng)一個子網(wǎng)絡(luò)，且不同層之間存在交互連接。

18、進(jìn)一步地，所述交通計劃包括出行者、出行目標(biāo)、導(dǎo)航原則以及財務(wù)原則，并基于tf-idf算法解析出所述交通計劃中的所述出行者、所述出行目標(biāo)、所述導(dǎo)航原則以及所述財務(wù)原則，根據(jù)解析后的所述出行者、所述出行目標(biāo)、所述導(dǎo)航原則以及所述財務(wù)原則規(guī)劃路徑。

19、進(jìn)一步地，所述變更通知包括：變更類型、變更內(nèi)容集合，以及變更內(nèi)容集合中各節(jié)點之間的關(guān)系的集合，并分別對應(yīng)標(biāo)記為r1、r2以及r3；

20、其中，所述變更類型r1為變更所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)絡(luò)類型；所述變更內(nèi)容集合r2為對所述初始路徑進(jìn)行路徑變更的內(nèi)容；所述變更內(nèi)容集合中各節(jié)點之間的關(guān)系的集合r3，包括節(jié)點與節(jié)點之間的關(guān)系以及節(jié)點與整體的關(guān)系。

21、進(jìn)一步地，當(dāng)所述初始路徑的第一節(jié)點發(fā)生變換，則在所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)上跟蹤存在變更的第二節(jié)點，根據(jù)所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點對所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更新；其中，所述第一節(jié)點為第一次偏離初始路徑的節(jié)點，所述第二節(jié)點為偏離初始路徑時重新進(jìn)行路徑規(guī)劃的節(jié)點；對比所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點，獲取所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)更新前后的影響范圍；所述獲取影響范圍的過程為：

22、搭建規(guī)則引擎，從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中抽取所述導(dǎo)航原則和所述財務(wù)原則，并定義為關(guān)鍵因素，并賦予關(guān)鍵因素對應(yīng)的權(quán)重和分值，且權(quán)重和分值保持同步；

23、導(dǎo)航原則：汽車出行，賦予權(quán)重3＞公交車出行，賦予權(quán)重2＞地鐵出行，賦予權(quán)重1；

24、財務(wù)原則：交通方式的票價費用，賦予權(quán)重3＞交通方式的換乘費用，賦予權(quán)重2＞交通方式時間費用，賦予權(quán)重1；

25、將每個因素的分值乘以其權(quán)重，再將所有結(jié)果相加，即可生成影響度；比較更新前后的影響度差值，根據(jù)所述影響度差值進(jìn)行區(qū)間對比，獲取對應(yīng)的影響范圍：其中，影響度差值=更新后影響度-更新前影響度。

26、進(jìn)一步地，所述變更節(jié)點與所述交通計劃之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系的獲取過程為：

27、根據(jù)變更節(jié)點獲取當(dāng)前節(jié)點對應(yīng)的歷史路徑，根據(jù)所述歷史路徑創(chuàng)建第一時間標(biāo)簽；

28、根據(jù)當(dāng)前節(jié)點對應(yīng)的城市數(shù)學(xué)模型地圖獲取實況路徑，根據(jù)所述實況路徑創(chuàng)建第二時間標(biāo)簽；

29、根據(jù)所述第一時間標(biāo)簽和所述第二時間標(biāo)簽，結(jié)合預(yù)設(shè)的時間約束條件，將符合所述時間約束條件的歷史路徑和實況路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)歸類，形成若干個數(shù)據(jù)小組，并在若干個數(shù)據(jù)小組內(nèi)以時間為連接點建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

30、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述變更類型和對應(yīng)節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系列出備選變更路徑，包括：

31、通過所述變更類型對應(yīng)變更節(jié)點，獲取所述變更節(jié)點與所述交通計劃之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，遍歷所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，生成所有候選路徑集合，并結(jié)合變更過程中產(chǎn)生的影響范圍，搭建規(guī)則引擎過濾路徑，將所有生成的備選變更路徑整理并發(fā)布。

32、進(jìn)一步地，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系計算每一條路徑對應(yīng)路段的道路阻抗，所述道路阻抗的公式為：

33、；

34、式中，minz表示每一條路徑對應(yīng)路段的阻抗函數(shù)的積分累加最小值，η是任一條路段，yx是影響度；

35、預(yù)設(shè)任一條路段下對應(yīng)的流量為trafficz，表示為：

36、；

37、式中，trafficz表示路段的總流量，traffic1表示小汽車道路路段的流量，traffic2表示公交車道路段的流量，traffic3表示地鐵道路段的流量；

38、將計算所述道路阻抗的公式作為所述預(yù)設(shè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接函數(shù)，且所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中的最后一層隱藏層節(jié)點的數(shù)量與所述道路阻抗公式涉及的參數(shù)數(shù)量一致，且將生成的路徑作為所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出值，并根據(jù)所述路段流量求解公式求取權(quán)重，對所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最后一層進(jìn)行權(quán)重初始化，使用梯度下降算法進(jìn)行學(xué)習(xí)，重新訓(xùn)練整個網(wǎng)絡(luò)模型。

39、一種針對城市交通的智慧信息發(fā)布管理方法，包括如下步驟：

40、s1，根據(jù)預(yù)先配置的城市數(shù)學(xué)模型地圖實時采集城市交通的實況交通道路信息，其中，所述實況交通道路信息至少包括汽車道路信息、公交車道路信息以及地鐵道路信息；

41、s2，根據(jù)所述實況交通道路信息建立復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，并將出行者的交通計劃輸入所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)中，依據(jù)預(yù)先構(gòu)建的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基于a*算法進(jìn)行初始路徑的生成，并標(biāo)注所述初始路徑在所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)上對應(yīng)分布的節(jié)點，其中，所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)包括第一網(wǎng)絡(luò)、第二網(wǎng)絡(luò)以及第三網(wǎng)絡(luò)；

42、s3，根據(jù)所述出行者的實際選擇對所述初始路徑進(jìn)行變更，并生成變更通知，且對應(yīng)獲取變更路徑在所述復(fù)合網(wǎng)絡(luò)上的變更節(jié)點，根據(jù)所述變更節(jié)點與所述交通計劃之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，獲取變更過程中遍歷的所有路徑，并根據(jù)所述變更類型和對應(yīng)節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系列出備選變更路徑，對所述備選變更路徑進(jìn)行歸納，獲得對應(yīng)的變更決策集合；

43、s4，將所述變更決策集合上傳至數(shù)據(jù)庫中，并發(fā)布所述變更決策集合提供給所述出行者進(jìn)行選擇。

44、（三）有益效果

45、本發(fā)明提供種針對城市交通的智慧信息發(fā)布管理系統(tǒng)及方法，具備以下有益效果：

46、1.本發(fā)明通過設(shè)計出復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，包括第一網(wǎng)絡(luò)、第二網(wǎng)絡(luò)以及第三網(wǎng)絡(luò)，三個自網(wǎng)絡(luò)獨立于復(fù)合網(wǎng)絡(luò)中，且相互聯(lián)系，相互作用，根據(jù)復(fù)合網(wǎng)絡(luò)將出行過程中使用汽車、公交車以及地鐵的交通方式進(jìn)行結(jié)合起來，給出行者提供了多樣化的交通選擇，提供更豐富的交通方式組合，從而改善交通方式劃分的準(zhǔn)確性和實用性；

47、2.本發(fā)明通過使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將財務(wù)原則、導(dǎo)航原則以及時間融合于路徑分析過程中，不僅提供了運算過程中的有效性，還方便了系統(tǒng)中的運算，提高了資源利用率；在此過程中，通過將計算道路阻抗的公式作為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接函數(shù)，一定程度上，對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn)，增強了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)遷移加快的訓(xùn)練速度，在求解復(fù)雜交通路徑問題時具備良好的訓(xùn)練速度與求解精度；

48、3.本發(fā)明通過變更通知，結(jié)合變更節(jié)點與交通計劃之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系以及變更類型和對應(yīng)節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，獲取出行者在改變初始路徑過程中的所有路徑以及備選路徑，及時對偏離的路徑進(jìn)行重新規(guī)劃，并提供對應(yīng)的變更決策集合，提供給出行者進(jìn)行選擇，提高了系統(tǒng)的追溯能力，增強了公共服務(wù)的管理能力。