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

1、在當(dāng)今社會(huì)類(lèi)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(lái)越受到人們的關(guān)注，近年中國(guó)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(lái)越嚴(yán)重，交通也成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，如何在最短的時(shí)間內(nèi)讓救援車(chē)輛到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)成為應(yīng)急事件處理成敗的關(guān)鍵問(wèn)題之一。所以對(duì)綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)中的車(chē)輛路徑規(guī)劃的研究成了一個(gè)重要的課題。本文以“從理論到實(shí)踐”的思想路線對(duì)綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)中的車(chē)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(duì)車(chē)輛的路徑規(guī)劃研究主要分為兩個(gè)部分：一是根據(jù)過(guò)去和現(xiàn)在道路的交通狀況的觀測(cè)值，對(duì)未來(lái)有限長(zhǎng)度時(shí)間段內(nèi)的道路交通狀況的預(yù)測(cè)(短時(shí)交通預(yù)測(cè))，二是根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果為車(chē)輛定制最佳行車(chē)路線。 國(guó)內(nèi)外對(duì)短時(shí)交通預(yù)測(cè)已經(jīng)形成了多種數(shù)學(xué)模型。時(shí)間序列算法中的ARMA模型(即自回歸-滑動(dòng)平均的混合模型)通過(guò)過(guò)去與現(xiàn)在的觀測(cè)值和干擾值進(jìn)行線

3、性組合預(yù)測(cè)，該模型計(jì)算簡(jiǎn)便，易于實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，便于大規(guī)模應(yīng)用，但是對(duì)于時(shí)間間隔較小的預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確性就大為下降[1]。本文利用ARMA模型預(yù)測(cè)間隔30分鐘的道路車(chē)流量，取得較好的效果。相反微觀交通模型通過(guò)描述車(chē)輛個(gè)體行為，對(duì)交通狀況做出較為細(xì)致的模擬，當(dāng)模擬時(shí)間長(zhǎng)度過(guò)大，與現(xiàn)實(shí)交通狀況之間的誤差越來(lái)越大。考慮到在實(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(chē)輛嚴(yán)格按照交通的控制行駛。運(yùn)用這一點(diǎn)，通過(guò)對(duì)道路上車(chē)輛的行為描述，并且假設(shè)車(chē)

4、輛完全按照交通規(guī)律行駛，可以進(jìn)一步的預(yù)測(cè)間隔小于30分鐘的交通道路車(chē)流量。本文將兩個(gè)預(yù)測(cè)模型緊密結(jié)合起來(lái)研究，用時(shí)間序列算法的預(yù)測(cè)值作為微觀交通模型預(yù)測(cè)的初始值。保證在較長(zhǎng)時(shí)間段和較短時(shí)間段的交通預(yù)測(cè)都較為準(zhǔn)確。 在預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，展開(kāi)路徑規(guī)劃算法的研究，即為車(chē)輛設(shè)計(jì)最佳的行車(chē)路線。根據(jù)未來(lái)時(shí)間段的道路車(chē)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(duì)傳統(tǒng)的Dijkstra路徑算法進(jìn)行改進(jìn)，取得較好的