一种交通扰动的检测分析方法、装置、存储介质及终端

摘要

本发明公开了一种交通扰动的检测分析方法、装置、存储介质及终端，所述方法包括：根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率；基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。因此，采用本申请实施例，可以实现交通运行情况的准确量化感知和监控。

权利要求

1.一种交通扰动的检测分析方法，其特征在于，所述方法包括：根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括车流量的变化率、驶入率和驶出率；

基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述车流量的变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动；

其中，所述通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动，包括：获取第一时间段的车辆通行数量；

基于所述第一时间段的车辆通行数量进行计算，生成第一参数集合，所述第一参数集合包括车流量的第一变化率、第一驶入率和第一驶出率；

获取第二时间段的车辆通行数量，其中针对当前时刻，所述第二时间段最终时刻在所述第一时间段最终时刻之后；

基于所述第二时间段的车辆通行数量进行计算，生成第二参数集合，所述第二参数集合包括车流量的第二变化率、第二驶入率和第二驶出率；

当所述第二参数集合中各参数值小于所述第一参数集合中对应的各参数值时，交通扰动开始；

其中，所述车流量的驶入率计算方式为： 计算T＝{1，2，3...}时间内，同时通过当前路段和上游路段的时刻车流量，记作 则时段内同时通过的流量flowin表示为：

当前时刻道路流量记作 表明时刻内的通过车流量，则时段内的流量flowt表示为：

所述车流量的驶出率计算方式为： 其中，计算出T＝{1，2，

3...}时间内同时通过当前道路和对应下游的车流量数，流量记作 则时段内同时通过的流量为：

所述车流量的变化率计算方式为： 其中，上一时刻路段的流量： 其中，i为路段，T为时间段，t为时刻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动之后，还包括：

当交通扰动开始时，根据所述交通扰动的影响范围、受影响的车流量，将所述交通扰动进行扰动程度等级评估，生成所述交通扰动对应的等级值；

其中，所述将所述交通扰动进行扰动程度等级评估，生成所述交通扰动对应的等级值，包括：

当所述出现交通扰动的车辆驶出流量flowout＝0，同时驶出率pout＝0时，定义为一级扰动；或者，

当所述出现交通扰动的影响范围distaffect>L公里且影响流量flowaffect>N的扰动定义为二级扰动；或者，

当所述出现交通扰动的影响范围distaffect>L或影响流量flowaffect>N的定义为三级扰动；或者，

剩余情况为四级扰动；其中，

所述L为预设影响范围值，所述N为预设影响流量值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成所述交通扰动对应的等级值之后，还包括：

根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析，包括：通过所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值进行基于时间维度的统计分析。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析，包括：通过所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值进行基于空间维度的统计分析。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析，包括：通过所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值进行基于交通扰动类型分析。

7.一种交通扰动的检测分析装置，其特征在于，所述装置包括：集合生成模块，用于根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括车流量的变化率、驶入率和驶出率；

变化率生成模块，用于基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述车流量的变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

扰动判断模块，用于通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动；

其中，所述扰动判断模块具体用于：获取第一时间段的车辆通行数量；

基于所述第一时间段的车辆通行数量进行计算，生成第一参数集合，所述第一参数集合包括车流量的第一变化率、第一驶入率和第一驶出率；

获取第二时间段的车辆通行数量，其中针对当前时刻，所述第二时间段最终时刻在所述第一时间段最终时刻之后；

基于所述第二时间段的车辆通行数量进行计算，生成第二参数集合，所述第二参数集合包括车流量的第二变化率、第二驶入率和第二驶出率；

当所述第二参数集合中各参数值小于所述第一参数集合中对应的各参数值时，交通扰动开始；

其中，所述车流量的驶入率计算方式为： 计算T＝{1，2，3...}时间内，同时通过当前路段和上游路段的时刻车流量，记作 则时段内同时通过的流量flowin表示为：

当前时刻道路流量记作 表明时刻内的通过车流量，则时段内的流量flowt表示为：

所述车流量的驶出率计算方式为： 其中，计算出T＝{1，2，

3...}时间内同时通过当前道路和对应下游的车流量数，流量记作 则时段内同时通过的流量为：

所述车流量的变化率计算方式为： 其中，上一时刻路段的流量： 其中，i为路段，T为时间段，t为时刻。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～6任意一项的方法步骤。

9.一种终端，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1～6任意一项的方法步骤。

说明书

一种交通扰动的检测分析方法、装置、存储介质及终端

技术领域

[0001] 本发明涉及交通信息化领域，特别涉及一种交通扰动的检测分析方法、装置、存储介质及终端。

背景技术

[0002] 随着城市规模的不断扩大和汽车保有量的不断增加，导致国内各大中型城市的交通压力逐渐增大，解决交通问题已成为各城市改善民生的一个重要课题。将交通路网比作
人体的血管，如果血管中出现血栓等症状，会使血管发生拥塞，轻则导致血流通行不畅，引
发身体的其他病变，重则导致血液直接断流，导致心梗等致命性疾病。同理，交通路网上也
在随时随刻发生各种拥塞，例如道路渠化突然收窄(喇叭口)、突发的交通事故、信号路口、
道路维护或环卫清洁、恶劣天气、地质灾害导致的道路损毁等，都会在特定时段、特定道路
断面上造成部分或全部的车道丧失通行能力，在车流量大的情况下引发排队和交通拥堵，
甚至引发局部路网瘫痪。

[0003] 在当前技术方案中，一般只关注事故、管制、交通天气等特定的因素对路网运行情况的影响，根据这些特定的因素进行分析并采取管制措施，这种方式不能实时检测出交通
道路出现的问题，从而导致交通发生排队和交通拥堵，甚至引发局部路网瘫痪。

发明内容

[0004] 本申请实施例提供了一种交通扰动的检测分析方法、装置、存储介质及终端。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是
泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是
用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

[0005] 第一方面，本申请实施例提供了一种交通扰动的检测分析方法，所述方法包括：

[0006] 根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率；

[0007] 基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

[0008] 通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。

[0009] 可选的，所述通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动，包括：

[0010] 获取第一时间段的车辆通行数量；

[0011] 基于所述第一时间段的车辆通行数量进行计算，生成第一参数集合，所述第一参数集合包括第一变化率、第一驶入率和第一驶出率；

[0012] 获取第二时间段的车辆通行数量，其中针对当前时刻，所述第二时间段最终时刻在所述第一时间段最终时刻之后；

[0013] 基于所述第二时间段的车辆通行数量进行计算，生成第二参数集合，所述第二参数集合包括第二变化率、第二驶入率和第二驶出率；

[0014] 当所述第二参数集合中各参数值小于所述第一参数集合中对应的各参数值时，交通扰动开始。

[0015] 可选的，所述通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动之后，还包括：

[0016] 当交通扰动开始时，根据所述交通扰动的影响范围、受影响的车流量，将所述交通扰动进行扰动程度等级评估，生成所述交通扰动对应的等级值。

[0017] 可选的，所述生成所述交通扰动对应的等级值之后，还包括：

[0018] 根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析。

[0019] 可选的，所述根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析，包括：

[0020] 通过所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值进行基于时间维度的统计分析。

[0021] 可选的，所述根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析，包括：

[0022] 通过所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值进行基于空间维度的统计分析。

[0023] 可选的，所述根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析，包括：

[0024] 通过所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值进行基于交通扰动类型分析。

[0025] 第二方面，本申请实施例提供了一种交通扰动的检测分析装置，所述装置包括：

[0026] 集合生成模块，用于根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率；

[0027] 变化率生成模块，用于基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

[0028] 扰动判断模块，用于通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。

[0029] 第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

[0030] 第四方面，本申请实施例提供一种终端，可包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。

[0031] 本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

[0032] 在本申请实施例中，用户终端首先根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率，然后基于所述不同
时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势，最后通
过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。由于本发明从各类因素对交通路网影响的现象和
本质出发，能够更加全面地感知路网的病害情况，覆盖了道路渠化、交通信号、突发事件、道
路养护、交通天气等因素，建立对交通扰动的发现、跟踪、影响评估和统计分析，从而可以实
现掌握路网常规和非常规病害情况，进而指导做出针对性地治理。

[0033] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

[0034] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

[0035] 图1是本申请实施例提供的一种交通扰动的检测分析方法的流程示意图；

[0036] 图2是本申请实施例提供的一种交通扰动的范围图；

[0037] 图3是本申请实施例提供的一种正常情况下与扰动情况下的车辆驶入驶出情况对比图；

[0038] 图4是本申请实施例提供的一种场景参数对比图；

[0039] 图5是本申请实施例提供的一种交通扰动检测流程图；

[0040] 图6是本申请实施例提供的一种扰动影响范围拓扑图；

[0041] 图7是本申请实施例提供的另一种交通扰动的检测分析方法的流程示意图；

[0042] 图8是本申请实施例提供的一种交通扰动的检测分析装置结构示意图；

[0043] 图9是本申请实施例提供的另一种交通扰动的检测分析装置结构示意图；

[0044] 图10是本申请实施例提供的一种扰动判断模块的结构示意图；

[0045] 图11是本申请实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

[0046] 以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

[0047] 应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0048] 下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方
式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法
的例子。

[0049] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上
述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个
或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，
可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对
象是一种“或”的关系。

[0050] 到目前为止，对于交通扰动的分析，在当前技术方案中，一般只关注事故、管制、交通天气等特定的因素对路网运行情况的影响，根据这些特定的因素进行分析并采取管制措
施，这种方式不能实时检测出交通道路出现的问题，从而导致交通发生排队和交通拥堵，甚
至引发局部路网瘫痪。为此，本申请提供了一种交通扰动的检测分析方法、装置、存储介质
及终端，以解决上述相关技术问题中存在的问题。本申请提供的技术方案中由于本发明从
各类因素对交通路网影响的现象和本质出发，能够更加全面地感知路网的病害情况，覆盖
了道路渠化、交通信号、突发事件、道路养护、交通天气等因素，建立对交通扰动的发现、跟
踪、影响评估和统计分析，从而可以实现掌握路网常规和非常规病害情况，进而指导做出针
对性地治理，下面采用示例性的实施例进行详细说明。

[0051] 下面将结合附图1‑附图7，对本申请实施例提供的交通扰动的检测分析方法进行详细介绍。该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于冯诺依曼体系的交通扰动的检
测分析装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。其中，本
申请实施例中的交通扰动的检测分析装置可以为用户终端，包括但不限于：个人电脑、平板
电脑、手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设
备等。在不同的网络中用户终端可以叫做不同的名称，例如：用户设备、接入终端、用户单
元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、
用户代理或用户装置、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(personal digital assistant，
PDA)、5G网络或未来演进网络中的终端设备等。

[0052] 请参见图1，为本申请实施例提供了一种交通扰动的检测分析方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的所述方法可以包括以下步骤：

[0053] S101，根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率；

[0054] 其中，交通扰动是当交通瓶颈发生时，异常车道的车辆逐渐排队，并向其他正常车道运动，引发正常车道车辆排队；车辆通过瓶颈后，随着通行能力增加，而由于瓶颈导致车
辆流入减少，反而瓶颈下游的车速会大幅提升。因此，在交通瓶颈处，一般呈现车速由高变
低、再由低变高的过程，相当于交通瓶颈引发车速的一个扰动变化

[0055] 通常，交通扰动的本质现象是，道路网在某一个节点上存在瓶颈，如图2(a)所示，沿交通流方向，通行能力有一个由大变小再由小变大的过程，通行能力变小的路网范围即
为瓶颈点。图2(b)是交通渠化引发的路网瓶颈；图2(c)是低速行驶的环卫车辆引发的交通
瓶颈；图2(d)是占道施工引发的交通瓶颈；图2(e)是交通事故引发的交通瓶颈，还有其他类
型的瓶颈，这里不一一赘述。

[0056] 例如，如图3(a)所示，沿交通流方向，没有扰动发生时的正常道路断面上的通行行为，显然，车辆通行不受影响。图3(b)到图3(e)是发生扰动后，车辆的驶入驶出的行为变化
图。当交通扰动发生时，最直观的表现为可用车道数减少，扰动所在车道位置出现不可用状
态，图3(b)为扰动开始阶段时，周围车道车流开始发生排队现象，车速开始降低，扰动车道
的车辆需要绕过扰动车道换到其他车道，造成其他车道车辆开始排队。图3(c)为扰动扩散
阶段，此时，排队现象传播，扰动位置附近范围排队距离变长、排队密度增加，其他车道车速
更加缓慢，发生拥堵行为。图3(d)为扰动消散阶段，排队长度开始变短，车速开始恢复。图3
(e)为扰动结束阶段，此时排队现象消失，车速恢复正常。从图中看出，扰动不同阶段，道路
断面上的驶入车流量和驶出车流量有明显的变化，扰动开始阶段，车辆开始排队，从上游进
入的车流量明显降低，而离开的车流量受进入流量的影响，也出现降低。扰动结束阶段，车
道增加，通过和离开的车流量有明显的增长。

[0057] 在一种可行的实现方式中，在计算车流量的变化率、驶入率和驶出率时，首先需要计算公式。在计算道路要素实时车流量中，道路要素包括高速公路、快速路、高等级公路等。
创建路段位置实时流量数据表，统计路段T＝{1，2，3...}时间内的车流量数，本文T＝15分
钟，根据车辆GPS数据，对各位置车辆的行驶特征轨迹、时间特征、空间特征进行匹配分析，
得到各车辆的行驶特征，如通过道路的时间、通行速度等，并按位置存储。实际应用中，车的
行驶过程中通过的道路可以通过车的GPS轨迹数据来匹配转换。将当前时刻道路流量记作
表明时刻内的通过车流量，则时段内的流量flowt表示为：

[0058]

[0059] 在计算道路实时驶入率中，驶入率表明了当前路段的准入能力，其值越高，代表当前道路通行指数越高，路况越流畅。反之，其值越低，代表当前道路通行指数较低，路况趋于
拥堵。根据A1步骤的方法，计算T＝{1，2，3...}时间内，同时通过当前路段和上游路段的时
刻车流量，记作 则时段内同时通过的流量flowin表示为：

[0060]

[0061] 则驶入率pin为：

[0062]

[0063] 其中，flowin表示时段内同时驶入上游和当前道路的流量，flowt表示当前道路时段内的总流量。

[0064] 在计算路段实时驶出率中，驶出率表明了当前路段的准出能力，其值越高，代表当前道路通行指数越高，路况越流畅。反之，其值越低，代表当前道路通行指数较低，路况质量
趋于拥堵。计算出T＝{1，2，3...}时间内同时通过当前道路和对应下游的车流量数，流量记
作 则时段内同时通过的流量为：

[0065]

[0066] 则驶出率为：

[0067]

[0068] 在计算道路实时流量变化率中，流量变化率反映了流量的波动幅度与波动趋势，记录上一时刻路段的流量：

[0069]

[0070] 则流量变化率为：

[0071]

[0072] S102，基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

[0073] 在一种可能的实现方式中，例如图4所示，基于京新高速北京段晚高峰期间发生的一起交通事故类扰动，时间上持续长达多个小时，空间上造成大量车的大范围交通拥堵，下
面分别对比非扰动时段与扰动时段的通行能力评估指标，分别作出驶入率和驶出率的曲线
图。如图4，间断曲线表示非扰动时段随时间t的变化相应指标值的变化，无间断线条表示扰
动时段的参数值变化，发现，同一时刻T，扰动时段的参数值明显低于非扰动时段的值，也反
映未发生扰动时驶入率和驶出率越高，通行能力越强，发生扰动时参数值越低，道路通行能
力越弱，曲线的变化趋势与实际现象是相符的。

[0074] S103，通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。

[0075] 在本申请实施例中，基于步骤S101计算的参数，计算当前行驶断面的参数值与之前的参数进行对比作差值计算。例如图3所示，当发生扰动时，由于发生拥堵和排队现象，导
致车辆之间的相隔距离远远低于正常行驶时的安全距离，对路段而言，导致更多的车堵在
当前路段，当前路段流量flowt值开始增长，根据上文公式，流量变化率值增大，而当前路段
车辆排队占据路段空间，造成从上游驶入到当前路段的可用路段空间减少，此时驶入流量
flowin的值会开始降低，相应的，驶入率pin降低，而驶出流量flowout受到驶入流量flowin的
影响，驶出率pout降低，pt相应增加，扰动结束时，由于扰动被清理，可用车道变多，车速加
快，排队车辆逐渐减少，导致当前流量flowt有减少的趋势，直至恢复正常，流量flowin、
flowout相对增加，pin、pout相应增加，pt相应降低。

[0076] 本申请定义变化阈值K，对于大流量路段，若pin，pout差值有降低趋势且小于预设的K，pt有增长趋势，如果对应的位置已发生扰动，说明扰动在持续，否则，证明路段存在扰动，
且处于扰动的开始状态。若pin，pout有增长趋势且大于预设的变化阈值，pt有降低趋势，如果
该位置已发生扰动，则对应的位置处于扰动的结束状态。

[0077] 对于流量不是特别大的路段，排队现象不够明显，当扰动发生在道路的入口处时，车辆驶入相对困难，对车辆的驶入影响比较明显，对驶出的影响反而不够明显，此时，当pin，
pt有降低趋势小于阈值时且pout有降低现象，若当前路段未发生扰动则认为处于扰动的开
始阶段，若发生则处于扩散阶段，反之，若已发生扰动则处于扰动的结束阶段。

[0078] 当扰动发生在道路的出口处时，上游车辆离开当前路段相对困难，对车辆的驶出率影响比较明显，对车辆的驶入影响不够明显，车流出现轻微排队，当前断面流量增加，此
时，当pout降低趋势小于阈值，pt有增长趋势时且pin有降低现象，若当前路段未发生扰动则
认为处于扰动的开始阶段，若存在扰动则处于扩散阶段，反之，若已发生扰动则处于扰动的
结束阶段。

[0079] 例如图5所示，在开始检测交通是否发生扰动时，首先计算N分钟流量，驶入率和驶出率，然后计算前一个N分钟流量、驶入率和驶出率，最后判断是否处于交通扰动开始状态，
当处于交通扰动开始状态时，判断是否有增长的趋势，当当前计算N分钟流量，驶入率和驶
出率大于前一个N分钟流量、驶入率和驶出率时，确定交通扰动结束，否则非扰动结束。当交
通扰动没处于开始状态时，判断是否有降低的趋势，当当前计算N分钟流量，驶入率和驶出
率小于前一个N分钟流量、驶入率和驶出率时，扰动开始，否则非扰动。

[0080] 在本申请实施例中，用户终端首先根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率，然后基于所述不同
时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势，最后通
过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。由于本发明从各类因素对交通路网影响的现象和
本质出发，能够更加全面地感知路网的病害情况，覆盖了道路渠化、交通信号、突发事件、道
路养护、交通天气等因素，建立对交通扰动的发现、跟踪、影响评估和统计分析，从而可以实
现掌握路网常规和非常规病害情况，进而指导做出针对性地治理。

[0081] 请参见图7，为本申请实施例提供的一种交通扰动的检测分析的流程示意图。本实施例以交通扰动的检测分析应用于用户终端中来举例说明。该交通扰动的检测分析可以包
括以下步骤：

[0082] S201，根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率；

[0083] S202，基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

[0084] S203，获取第一时间段的车辆通行数量；

[0085] S204，基于所述第一时间段的车辆通行数量进行计算，生成第一参数集合，所述第一参数集合包括第一变化率、第一驶入率和第一驶出率；

[0086] S205，获取第二时间段的车辆通行数量，其中针对当前时刻，所述第二时间段最终时刻在所述第一时间段最终时刻之后；

[0087] S206，基于所述第二时间段的车辆通行数量进行计算，生成第二参数集合，所述第二参数集合包括第二变化率、第二驶入率和第二驶出率；

[0088] S207，当所述第二参数集合中各参数值小于所述第一参数集合中对应的各参数值时，交通扰动开始；

[0089] S208，当交通扰动开始时，根据所述交通扰动的影响范围、受影响的车流量，将所述交通扰动进行扰动程度等级评估，生成所述交通扰动对应的等级值；

[0090] 在本申请实施例中，图6所示，交通扰动影响范围的描述，描述了扰动影响范围的拓扑关系图，介绍了在扰动的持续时间内，影响到的路网拓扑结构。图6为京新高速北京段
发生的一起交通扰动影响到的路网拓扑图。从图中看出，扰动的趋势往上游扩散，引起上行
交通拥堵。

[0091] 扰动影响时间的计算，对于处于扰动状态的道路，根据开始时间tstart与结束时间tend，可以得到扰动的持续时间为：

[0092] tcost＝tstart‑tend  (公式8)

[0093] A6.扰动严重程度的评估，根据扰动的影响范围、受影响的车流量，可以将扰动进行严重程度分级，便于交管部门按照这个优先级来进行交通处理。本发明将扰动引起的下
游断流现象即：flowout＝0，同时驶出率pout＝0，定义为一级扰动，断流时对路网产生灾难性
的影响，排队长度传播极长。将影响范围distaffect>L公里且影响流量大于flowaffect>N的扰
动定义为二级，此时影响范围极大，影响到的车流极多。

[0094] 其中影响范围：

[0095]

[0096] Di表示影响到的每条道路长度。

[0097] 将distaffect>L或flowaffect>N的定义为第三级，其他定义为四级，显然四级扰动对交通流的影响相对较弱，拥堵造成的排队长度不是很长。

[0098] S209，根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析。

[0099] 在本申请实施例中，通过对扰动的发现、跟踪，以及影响范围和严重程度评估的基础上，对于每一个扰动都建立了多维度、全生命周期的描述机制。在城市和城际路网上，每
天都会发生若干个不同类型、不同程度的交通扰动，通过对长时空维度的扰动实体进行统
计分析，我们可以进一步总结扰动发生和发展的时空规律，这对于在交通治理中预防和避
免扰动的发生，降低扰动的影响等工作都具有重要的意义。

[0100] 基于时间维度的统计分析，基于历史数据挖掘，发现在早晚高峰时期，扰动发生的比较频繁，这与实际情况相符。，早晚高峰时，路网流量显著增加，繁忙路段交通需求大于路
网承载力，更容易发生扰动进而造成拥堵现象。

[0101] 基于空间维度的统计分析，发现喇叭形路、限速区、急转弯路段极易发生扰动。实际交通现象中喇叭形路由于车道变少诱发扰动；急转弯路段由于路况比较复杂，车速容易
失控导致事故型扰动发生；限速区由于速度突然降低，影响道路的驶出能力，极容易发生拥
堵。

[0102] 扰动的类型分析：对于经常性发生扰动的路段，定义为常规性扰动，如潮汐车道、限速区、急转弯路段、喇叭形路等；其他偶发性扰动如车辆追尾等定义为非常规扰动。对扰
动的统计分析，挖掘出常规性扰动，对于改善交通的规划具有较强的参考价值。

[0103] 在本申请实施例中，用户终端首先根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率，然后基于所述不同
时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势，最后通
过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。由于本发明从各类因素对交通路网影响的现象和
本质出发，能够更加全面地感知路网的病害情况，覆盖了道路渠化、交通信号、突发事件、道
路养护、交通天气等因素，建立对交通扰动的发现、跟踪、影响评估和统计分析，从而可以实
现掌握路网常规和非常规病害情况，进而指导做出针对性地治理。

[0104] 下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

[0105] 请参见图8，其示出了本发明一个示例性实施例提供的交通扰动的检测分析装置的结构示意图。该交通扰动的检测分析装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为
终端的全部或一部分。该装置1包括集合生成模块10、变化率生成模块20、扰动判断模块30。

[0106] 集合生成模块10，用于根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率；

[0107] 变化率生成模块20，用于基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

[0108] 扰动判断模块30，用于通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。

[0109] 可选的，如图9所示，所述装置1还包括：

[0110] 等级值生成模块40，用于当交通扰动开始时，根据所述交通扰动的影响范围、受影响的车流量，将所述交通扰动进行扰动程度等级评估，生成所述交通扰动对应的等级值；

[0111] 分析模块50，用于根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析。

[0112] 可选的，如图10所示，所述扰动判断模块30，包括：

[0113] 第一数量获取单元310，用于获取第一时间段的车辆通行数量；

[0114] 第一集合生成单元320，用于基于所述第一时间段的车辆通行数量进行计算，生成第一参数集合，所述第一参数集合包括第一变化率、第一驶入率和第一驶出率；

[0115] 第二数量获取单元330，用于获取第二时间段的车辆通行数量，其中针对当前时刻，所述第二时间段最终时刻在所述第一时间段最终时刻之后；

[0116] 第二集合生成单元340，用于基于所述第二时间段的车辆通行数量进行计算，生成第二参数集合，所述第二参数集合包括第二变化率、第二驶入率和第二驶出率；

[0117] 参数值比较单元350，用于当所述第二参数集合中各参数值小于所述第一参数集合中对应的各参数值时，交通扰动开始。

[0118] 需要说明的是，上述实施例提供的交通扰动的检测分析装置在执行交通扰动的检测分析方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将
上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完
成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的交通扰动的检测分析装置与交
通扰动的检测分析方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再
赘述。

[0119] 上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0120] 在本申请实施例中，用户终端首先根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率，然后基于所述不同
时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势，最后通
过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。由于本发明从各类因素对交通路网影响的现象和
本质出发，能够更加全面地感知路网的病害情况，覆盖了道路渠化、交通信号、突发事件、道
路养护、交通天气等因素，建立对交通扰动的发现、跟踪、影响评估和统计分析，从而可以实
现掌握路网常规和非常规病害情况，进而指导做出针对性地治理。

[0121] 本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的交通扰动的检测分析方法。

[0122] 本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例所述的交通扰动的检测分析方法。

[0123] 请参见图11，为本申请实施例提供了一种终端的结构示意图。如图11所示，所述终端1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器
1005，至少一个通信总线1002。

[0124] 其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

[0125] 其中，用户接口1003可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

[0126] 其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI‑FI接口)。

[0127] 其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种借口和线路连接整个电子设备1000内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、
程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行电子设备1000的各种功
能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，
DSP)、现场可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列
(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央
处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)
和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程
序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通
信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行
实现。

[0128] 其中，存储器1005可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read‑Only Memory)。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质
(non‑transitory computer‑readable storage medium)。存储器1005可用于存储指令、程
序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区
可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功
能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各
个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理
器1001的存储装置。如图11所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作
系统、网络通信模块、用户接口模块以及交通扰动的检测分析应用程序。

[0129] 在图11所示的终端1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的交通扰动的检测分析应
用程序，并具体执行以下操作：

[0130] 根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率；

[0131] 基于所述不同时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势；

[0132] 通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。

[0133] 在一个实施例中，所述处理器1001在执行所述通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动时，具体执行以下操作：

[0134] 获取第一时间段的车辆通行数量；

[0135] 基于所述第一时间段的车辆通行数量进行计算，生成第一参数集合，所述第一参数集合包括第一变化率、第一驶入率和第一驶出率；

[0136] 获取第二时间段的车辆通行数量，其中针对当前时刻，所述第二时间段最终时刻在所述第一时间段最终时刻之后；

[0137] 基于所述第二时间段的车辆通行数量进行计算，生成第二参数集合，所述第二参数集合包括第二变化率、第二驶入率和第二驶出率；

[0138] 当所述第二参数集合中各参数值小于所述第一参数集合中对应的各参数值时，交通扰动开始。

[0139] 在一个实施例中，所述处理器1001在执行所述通过所述变化趋势判断是否出现交通扰动之后时，还执行以下操作：

[0140] 当交通扰动开始时，根据所述交通扰动的影响范围、受影响的车流量，将所述交通扰动进行扰动程度等级评估，生成所述交通扰动对应的等级值。

[0141] 在一个实施例中，所述处理器1001在所述生成所述交通扰动对应的等级值之后时，还执行以下操作：

[0142] 根据所述交通扰动和所述交通扰动对应的等级值，建立描述机制进行分析。

[0143] 在本申请实施例中，用户终端首先根据道路结构，计算生成所述道路在不同时间段车流量对应的参数集合，所述参数集合包括变化率、驶入率和驶出率，然后基于所述不同
时间段车流量对应的参数集合生成所述变化率、驶入率和驶出率对应的变化趋势，最后通
过所述变化趋势判断是否出现交通扰动。由于本发明从各类因素对交通路网影响的现象和
本质出发，能够更加全面地感知路网的病害情况，覆盖了道路渠化、交通信号、突发事件、道
路养护、交通天气等因素，建立对交通扰动的发现、跟踪、影响评估和统计分析，从而可以实
现掌握路网常规和非常规病害情况，进而指导做出针对性地治理。

[0144] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质
中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁
碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

[0145] 以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。