一種用戶出行路徑誘導與管控系統及其方法技術方案

本發明專利技術公開了一種用戶出行路徑誘導與管控系統及其方法，其特征包括：若干個用戶端、一個云端處理器和一個后臺服務器；若干個用戶端用于獲取用戶未來出行需求數據并發送給云端處理器進行出行預約，云端處理器用于處理出行數據預測未來路況并為用戶分配出行路徑，根據用戶端是否服從分配為不同用戶端劃分不同優先級；后臺服務器用于對用戶端進行定位、跟蹤及擁擠收費管理。本發明專利技術以收集未來出行需求、預測未來路況、分配出行路徑、擁擠收費管理的流程化方式對用戶出行進行出行路徑的誘導及智慧管控，在一定程度上可以有效限制私家車出行、鼓勵公交出行，從而能有效降低交通擁塞的發生，實現高效、綠色、暢通出行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及智能交通領域，具體的說是一種用戶出行路徑誘導與管控系統及其方法。
技術介紹
隨著機動車保有量的不斷上升，城市道路變得擁擠甚至擁塞，交通擁擠會給城市帶來安全、經濟、環境、健康等方面的問題。為了更暢通的出行，人們往往會通過下載百度地圖或者高德地圖，出行之前先看看軟件中的路況情況再決定出行路徑，以期盡可能地避開交通擁塞，減少出行時間，提高出行效率。但是，百度地圖、高德地圖存在以下不足：(1)百度地圖和高德地圖僅依靠歷史交通數據和實時交通數據預測未來路況；(2)百度地圖和高德地圖規劃依據是實時路況和用戶出發地、目的地，規劃的路線容易造成“看時通，走時堵”的尷尬境地。然而，從城市管理者角度來說，想要有效減少交通擁塞，就應從交通源頭-交通需求出發，采取有效的交通需求管理手段來緩解交通擁塞勢在必行，城市道路擁擠收費就是一種利用價格機制來控制和調節交通需求的管理措施，通過對城市道路中某些擁擠區域的車輛征收一定的通行費用來改變出行者出行方式、出行路徑等的選擇，減少擁擠區域內的交通流量、削減不必要出行，從而達到緩解交通擁擠的目的。繼1920年英國經濟學家Pigou和Knight創造性地提出了擁擠收費的概念后，交通擁擠收費問題在理論和實踐上受到研究人員越來越多的重視。就我國現狀而言，上海已于2004年開始對“中心區交通擁擠收費綜合技術研究”課題進行立項研究，并己經開展了對城市交通擁擠收費的可行性研究并提出了具體的實施建議，研究區域由中山東路一復興路一華山路一江蘇路一長壽路一蘇州河圍成的浦西收費區域及綺浦江一張楊路一東方路圍成的浦東收費區域，收費區域邊界道路不收費，收費車輛主要為私家車輛、出租車及各類客車(含外地客車)，其他車輛(公交車、軍車、消防車、救護車等特殊車輛)不收費；具體的收費時間為周一至周五上午8:00-11:00，下午16:00-17:30，公共假日及公休日不收費；經研究不同擁擠費率對道路擁擠的影響程度，確定收費費率為每車次7元較合理，詳細的收費標準可通過公眾的心理接受程度及經濟發展水平合理確定。上海市的這種擁擠收費方法雖然對交通擁塞起到了一定的緩解作用，但是存在以下不足：(1)在收費區域中邊界道路不收費，容易造成司機為了躲避擁擠收費而采用繞行邊界道路或者非擁擠收費區域的出行路徑，引起邊界道路或者非擁擠收費區域的擁塞；(2)收費時間分區段，容易造成人們為了躲避擁擠收費而在非用戶收費時間區段出行，造成非擁擠收費時間區段的交通擁擠甚至堵塞；(3)擁擠收費費率按照車次收取且數目偏低，容易導致部分出行者不在乎擁擠收費措施的心理。
技術實現思路
本專利技術為了克服上述現有技術的不足之處，提供一種用戶出行路徑誘導與管控系統及其方法，以期能通過收集出行需求、預測未來路況、分配出行路徑、擁擠收費管理的流程化方式對城市用戶出行進行智慧管控，從而能在一定程度上有效限制私家車出行、鼓勵公交出行，有效降低交通擁塞的發生，實現高效、綠色、暢通的交通出行。本專利技術為達到上述專利技術目的，采用如下的技術方案是：本專利技術一種用戶出行路徑誘導與管控系統的特點包括：若干個用戶端、一個云端處理器和后臺服務器；任意一個用戶端獲取出行需求數據并發送給所述云端處理器進行出行預約，獲得出行預約數據，所述出行需求數據包括:用戶出行起點、終點；所述出行預約數據包括：預約出發時間、預約未來出行擬走路徑；所述云端處理器對所述用戶端的出行需求數據和出行預約數據進行存儲，從而獲得若干個用戶端的預約未來出行擬走路徑、預約出發時間；所述云端處理器所收集到的所有未來出行擬走路線與城市路網進行匹配，從而對所有未來出行數據、歷史交通數據、實時交通數據進行綜合處理，得到未來路況預測結果，所述預測結果為未來路網各個路段的路段占有率、車行速度和交通流量；所述云端處理器根據所述未來路況預測結果以及分配原則為用戶端分配出行路徑并發送給用戶端進行確認；若用戶端服從分配，云端處理器則將相應用戶端記為第一優先級用戶，若用戶端拒絕服從分配并向后臺服務器輸入自定義路徑，則將相應用戶端記為第二優先級用戶，并發放擁塞抵用券；若用戶端拒絕服從分配并未向后臺服務器提供出行路徑，則將相應用戶端記為第三優先級用戶；所述后臺服務器對用戶端進行定位和跟蹤，從而獲得用戶端的實際出行路徑和實際出行用時用于更新所述預測結果；若發現實際出行路徑中發生擁塞，則判斷用戶端是否進行出行預約，若未預約，則進行擁塞收費，若預約，則判斷用戶端的預約出發時間與實際出發時間之間的差值是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的避擁塞的出行路徑與實際出行路徑之間的路程差是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的優先級，若為第三優先級用戶或第二優先級用戶，則進行擁塞收費，否則，不進行擁塞收費。本專利技術所述的用戶出行路徑誘導與管控系統的特點也在于：所述分配原則包括：先預約先分配原則、容量限制原則和系統最優原則；所述先預約先分配原則為：在進行交通分配時，根據不同的用戶端在系統中預約未來出行擬走路徑的時間的先后順序，對于較早確定未來出行路徑的用戶端，優先進行分配；所述容量限制原則為：在進行交通分配時，當路段的車輛數超過路段設計最大容量的預警值時，不再分配相應路段；所述系統最優原則為：以達到系統總出行成本最小作為系統最優條件，并分配交通量。本專利技術一種用戶出行路徑誘導與管控方法的特點是應用于由干個用戶端、一個云端處理器和一個后臺服務器構成的系統中，并按如下步驟進行：步驟1：采集用戶未來出行需求數據并進行出行預約：任意一個用戶端獲取出行需求數據并發送給云端處理器進行出行預約，獲得出行預約數據，所述出行需求數據包括:用戶出行起點、終點；出行預約數據包括：預約出發時間、預約未來出行擬走路徑；步驟2：云端處理器對用戶端的出行需求數據和出行預約數據進行存儲，從而獲得若干個用戶端的未來出行擬走路徑、預約出發時間；步驟3：云端處理器預測未來路況：所述云端處理器所收集到的所有未來出行擬走路線與城市路網進行匹配，從而對所有未來出行數據、歷史交通數據、實時交通數據進行綜合處理，得到未來路況預測結果，所述預測結果為未來路網各個路段的路段占有率、車行速度和交通流量；步驟4：所述云端處理器根據所述未來路況預測結果以及分配原則為用戶端分配出行路徑并發送給用戶端進行確認；若用戶端服從分配，云端處理器則將相應用戶端記為第一優先級用戶，若用戶端拒絕服從分配并向后臺服務器輸入自定義路徑，則將相應用戶端記為第二優先級用戶，并發放擁塞抵用券；若用戶端拒絕服從分配并未向后臺服務器提供出行路徑，則將相應用戶端記為第三優先級用戶；步驟5：所述后臺服務器對用戶端進行定位和跟蹤，從而獲得用戶端的實際出行路徑和實際出行用時用于更新所述預測結果；步驟6：后臺服務器進行擁擠收費管理：若發現實際出行路徑中發生擁塞，則判斷用戶端是否進行出行預約，若未預約，則進行擁塞收費，若預約，則判斷用戶端的預約出發時間與實際出發時間之間的差值是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的避擁塞的出行路徑與實際出行路徑之間的路程差是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的優先級，若為第三優先級用戶或第二優先級用戶，則進行擁塞收費，否則，不進行擁塞收費。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用戶出行路徑誘導與管控系統，其特征包括：若干個用戶端、一個云端處理器和后臺服務器；任意一個用戶端獲取出行需求數據并發送給所述云端處理器進行出行預約，獲得出行預約數據，所述出行需求數據包括:用戶出行起點、終點；所述出行預約數據包括：預約出發時間、預約未來出行擬走路徑；所述云端處理器對所述用戶端的出行需求數據和出行預約數據進行存儲，從而獲得若干個用戶端的預約未來出行擬走路徑、預約出發時間；所述云端處理器所收集到的所有未來出行擬走路線與城市路網進行匹配，從而對所有未來出行數據、歷史交通數據、實時交通數據進行綜合處理，得到未來路況預測結果，所述預測結果為未來路網各個路段的路段占有率、車行速度和交通流量；所述云端處理器根據所述未來路況預測結果以及分配原則為用戶端分配出行路徑并發送給用戶端進行確認；若用戶端服從分配，云端處理器則將相應用戶端記為第一優先級用戶，若用戶端拒絕服從分配并向后臺服務器輸入自定義路徑，則將相應用戶端記為第二優先級用戶，并發放擁塞抵用券；若用戶端拒絕服從分配并未向后臺服務器提供出行路徑，則將相應用戶端記為第三優先級用戶；所述后臺服務器對用戶端進行定位和跟蹤，從而獲得用戶端的實際出行路徑和實際出行用時用于更新所述預測結果；若發現實際出行路徑中發生擁塞，則判斷用戶端是否進行出行預約，若未預約，則進行擁塞收費，若預約，則判斷用戶端的預約出發時間與實際出發時間之間的差值是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的避擁塞的出行路徑與實際出行路徑之間的路程差是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的優先級，若為第三優先級用戶或第二優先級用戶，則進行擁塞收費，否則，不進行擁塞收費。...

【技術特征摘要】
1.一種用戶出行路徑誘導與管控系統，其特征包括：若干個用戶端、一個云端處理器和后臺服務器；任意一個用戶端獲取出行需求數據并發送給所述云端處理器進行出行預約，獲得出行預約數據，所述出行需求數據包括:用戶出行起點、終點；所述出行預約數據包括：預約出發時間、預約未來出行擬走路徑；所述云端處理器對所述用戶端的出行需求數據和出行預約數據進行存儲，從而獲得若干個用戶端的預約未來出行擬走路徑、預約出發時間；所述云端處理器所收集到的所有未來出行擬走路線與城市路網進行匹配，從而對所有未來出行數據、歷史交通數據、實時交通數據進行綜合處理，得到未來路況預測結果，所述預測結果為未來路網各個路段的路段占有率、車行速度和交通流量；所述云端處理器根據所述未來路況預測結果以及分配原則為用戶端分配出行路徑并發送給用戶端進行確認；若用戶端服從分配，云端處理器則將相應用戶端記為第一優先級用戶，若用戶端拒絕服從分配并向后臺服務器輸入自定義路徑，則將相應用戶端記為第二優先級用戶，并發放擁塞抵用券；若用戶端拒絕服從分配并未向后臺服務器提供出行路徑，則將相應用戶端記為第三優先級用戶；所述后臺服務器對用戶端進行定位和跟蹤，從而獲得用戶端的實際出行路徑和實際出行用時用于更新所述預測結果；若發現實際出行路徑中發生擁塞，則判斷用戶端是否進行出行預約，若未預約，則進行擁塞收費，若預約，則判斷用戶端的預約出發時間與實際出發時間之間的差值是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的避擁塞的出行路徑與實際出行路徑之間的路程差是否大于閾值，若大于閾值，則進行擁塞收費，否則，判斷用戶端的優先級，若為第三優先級用戶或第二優先級用戶，則進行擁塞收費，否則，不進行擁塞收費。2.根據權利要求1所述的用戶出行路徑誘導與管控系統，其特征是：所述分配原則包括：先預約先分配原則、容量限制原則和系統最優原則；所述先預約先分配原則為：在進行交通分配時，根據不同的用戶端在系統中預約未來出行擬走路徑的時間的先后順序，對于較早確定未來出行路徑的用戶端，優先進行分配；所述容量限制原則為：在進行交...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董滿生，焦港欣，金穎，顧尚定，石琴，丁中俊，賈庭勇，馮星淇，李雪，何明銘，彭晨，閆俊，凡士超，
申請(專利權)人：合肥工業大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34