城市綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)的車輛路徑規(guī)劃研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在當(dāng)今社會類型各異的突發(fā)事件層出不窮的情況下，城市綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注，近年中國各大城市也正積極進(jìn)行城市綜合應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)。而在應(yīng)急事件的處理中，由于城市交通擁擠情況越來越嚴(yán)重，交通也成為一個不容忽視的問題，如何在最短的時間內(nèi)讓救援車輛到達(dá)現(xiàn)場成為應(yīng)急事件處理成敗的關(guān)鍵問題之一。所以對綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)中的車輛路徑規(guī)劃的研究成了一個重要的課題。本文以“從理論到實(shí)踐”的思想路線對綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)中的車輛路徑的規(guī)劃進(jìn)行研究與探

2、討。 本文介紹了城市綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)的研究概況，描述了本論文所要研究的路徑規(guī)劃的應(yīng)用背景。在此基礎(chǔ)上對車輛的路徑規(guī)劃研究主要分為兩個部分：一是根據(jù)過去和現(xiàn)在道路的交通狀況的觀測值，對未來有限長度時間段內(nèi)的道路交通狀況的預(yù)測(短時交通預(yù)測)，二是根據(jù)預(yù)測的結(jié)果為車輛定制最佳行車路線。 國內(nèi)外對短時交通預(yù)測已經(jīng)形成了多種數(shù)學(xué)模型。時間序列算法中的ARMA模型(即自回歸-滑動平均的混合模型)通過過去與現(xiàn)在的觀測值和干擾值進(jìn)行線

3、性組合預(yù)測，該模型計(jì)算簡便，易于實(shí)時更新數(shù)據(jù)，便于大規(guī)模應(yīng)用，但是對于時間間隔較小的預(yù)測，準(zhǔn)確性就大為下降[1]。本文利用ARMA模型預(yù)測間隔30分鐘的道路車流量，取得較好的效果。相反微觀交通模型通過描述車輛個體行為，對交通狀況做出較為細(xì)致的模擬，當(dāng)模擬時間長度過大，與現(xiàn)實(shí)交通狀況之間的誤差越來越大?？紤]到在實(shí)際的絕大多數(shù)情況下，特別是在城市交通擁擠的道路上，車輛嚴(yán)格按照交通的控制行駛。運(yùn)用這一點(diǎn)，通過對道路上車輛的行為描述，并且假設(shè)車

4、輛完全按照交通規(guī)律行駛，可以進(jìn)一步的預(yù)測間隔小于30分鐘的交通道路車流量。本文將兩個預(yù)測模型緊密結(jié)合起來研究，用時間序列算法的預(yù)測值作為微觀交通模型預(yù)測的初始值。保證在較長時間段和較短時間段的交通預(yù)測都較為準(zhǔn)確。 在預(yù)測的基礎(chǔ)上，展開路徑規(guī)劃算法的研究，即為車輛設(shè)計(jì)最佳的行車路線。根據(jù)未來時間段的道路車流量，并結(jié)合道路本身靜態(tài)屬性進(jìn)行路徑規(guī)劃，為了提高運(yùn)算的效率，本文利用柵格法對傳統(tǒng)的Dijkstra路徑算法進(jìn)行改進(jìn)，取得較好的