一种高速公路交通状态判别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速公路交通状态判别方法及系统。该发明专利技术根据高速公路交通流运行状态的历史参数数据及预设分类数量，采用模糊聚类算法建立交通流参数模糊聚类中心模型；根据该中心模型，确定预设分类数量的交通状态聚类中心；根据实时参数数据和该聚类中心，利用最小距离分类法获得距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心；根据该聚类中心，确定实时参数数据所属的交通状态聚类为距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心所在的交通状态聚类。提高了采用高速公路交通流运行状态参数数据进行高速公路交通状态判别的可靠性，也改善了交通状态获取的环节，从信息获取环节最大程度的为道路管理者和使用者提供最佳的交通管控措施和出行计划。

Highway traffic state judging method and system

The invention discloses a method and a system for judging the traffic state of an expressway. This invention is based on historical data of expressway traffic flow parameters and the preset number of running state classification, the establishment of traffic flow parameters of the fuzzy clustering center model of fuzzy clustering algorithm; according to the central model, determine the preset traffic state clustering center classification number; according to the real-time parameter data and the clustering center, using the minimum distance classification method of traffic state clustering center the minimum distance of real-time data; according to the clustering center, traffic state clustering defining traffic state class real-time parameter data for real-time traffic state parameter data clustering center distance is minimum. Improve the reliability of identification of expressway traffic state of highway traffic flow by running state data, improve traffic conditions obtaining access links, links for maximum road managers and users to provide the best traffic control measures and travel plans from information.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通控制系统领域，特别涉及一种高速公路交通状态判别方法及系统。
技术介绍
高速公路交通运行状态信息的获取是高速公路智能交通系统合理管理与控制的基础，是ITS(智能交通系统IntelligentTransportSystem,简称ITS)研究中的重要模块，高速公路交通状态的实时监控和交通状态信息的发布是保障交通安全和运行效率的重要基础。根据路段实时交通状态信息可以实现对高速公路交通流的管理和控制，减少拥挤的发生，充分发挥高速公路安全、快捷和高效的特点。高速公路基本路段交通状态交通判别有效性很大程度上取决于采用的交通状态划分标准是否合理。交通状态划分标准一般分为两大类：绝对度量标准和相对度量标准。绝对度量标准是指大范围内取值不变的标准，即在国际上或某个国家普遍使用的标准。如美国的《道路通行能力手册》以平均行程速度为指标，将交通状态分为A-F六个等级，2012年我国交通运输部颁布的《公路网运行监测与服务暂行技术要求》以路段平均行程速度为指标，将交通状态分为五个等级，即为：“畅通”、“基本畅通”、“轻度拥堵”、“中度拥堵”、“严重拥堵”。传统的交通状态绝对度量标准将不同路段或区域的交通状态统一量化，客观上实现不同路段或区域交通状态的比较。但是，高速公路基本路段受到道路、交通、天气等各种因素影响，采用统一的绝对估计标准并不能反映不同时空条件下，路段或区域的真实交通状态。相对度量标准是指能够充分反映实际道路的交通运行状况和道路出行者的主观感受和接受度的标准。由于在估计时考虑了道路环境、天气环境等交通条件，运用的是路段实际的历史运行参数，更能体现特定高速公路基本路段在特定时空条件下的交通状态，更能满足交通参与者、交通管理者等用户的需求。相对标准的划分思路一般有两种：一种是直接利用国际或国内规定的服务等级数，比如六级或五级；另一种是将现有标准的服务水平进行适当的合并，以较少的等级对高速公路路段进行描述。综上所述，目前高速公路交通状态判别的度量标准不统一，高速公路交通状态判别方法可靠度低，相关方法过于复杂，很难在实践中进行应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高速公路交通状态判别方法及系统，本专利技术以高速公路交通智能系统为研究对象，深入剖析高速公路交通流运行状态的历史参数数据，通过采用模糊聚类的方法依据数据挖掘理论思想，对高速公路交通流运行参数数据进行分析研究，进而制定出可靠度高且适应性强的高速公路交通状态判别的方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种高速公路交通状态判别方法，包括：获取高速公路交通流运行状态的历史参数数据；根据历史参数数据及预设分类数量，采用模糊聚类算法建立交通流参数模糊聚类中心模型；根据交通流参数模糊聚类中心模型，确定预设分类数量的交通状态聚类中心；获取高速公路交通流运行状态的实时参数数据；根据实时参数数据和交通状态聚类中心，利用最小距离分类法获得距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心；根据距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心，确定实时参数数据所属的交通状态聚类为距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心所在的交通状态聚类。可选的，高速公路交通流运行状态的历史参数数据，包括：第一流量，第一时间平均速度，第一时间占有率；高速公路交通流运行状态的实时参数数据，包括：第二流量，第二时间平均速度，第二时间占有率。可选的，获取高速公路交通流运行状态的历史参数数据；根据历史参数数据及预设四个分类，采用模糊聚类算法建立交通流参数模糊聚类中心模型；根据交通流参数模糊聚类中心模型，确定四个交通状态聚类中心；四个交通状态聚类中心包括畅通聚类中心，平稳聚类中心，拥挤聚类中心，阻塞聚类中心；获取高速公路交通流运行状态的实时参数数据；根据实时参数数据和四个交通状态聚类中心，利用最小距离分类法获得距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心；根据距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心，确定实时参数数据所属的交通状态聚类为距离实时参数数据最小的交通状态聚类中心所在的交通状态聚类。可选的，采用模糊聚类算法建立交通流参数模糊聚类中心模型，是指采用FCM算法建立交通流参数模糊聚类中心模型，具体包括：初始化参数，定义V(0)＝{v1,v2,v3,v4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路交通状态判别方法，其特征在于，包括：获取高速公路交通流运行状态的历史参数数据；根据所述历史参数数据及预设分类数量，采用模糊聚类算法建立交通流参数模糊聚类中心模型；根据所述交通流参数模糊聚类中心模型，确定所述预设分类数量的交通状态聚类中心；获取高速公路交通流运行状态的实时参数数据；根据所述实时参数数据和所述交通状态聚类中心，利用最小距离分类法获得距离所述实时参数数据最小的交通状态聚类中心；根据距离所述实时参数数据最小的所述交通状态聚类中心，确定所述实时参数数据所属的交通状态聚类为距离所述实时参数数据最小的所述交通状态聚类中心所在的交通状态聚类。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路交通状态判别方法，其特征在于，包括：获取高速公路交通流运行状态的历史参数数据；根据所述历史参数数据及预设分类数量，采用模糊聚类算法建立交通流参数模糊聚类中心模型；根据所述交通流参数模糊聚类中心模型，确定所述预设分类数量的交通状态聚类中心；获取高速公路交通流运行状态的实时参数数据；根据所述实时参数数据和所述交通状态聚类中心，利用最小距离分类法获得距离所述实时参数数据最小的交通状态聚类中心；根据距离所述实时参数数据最小的所述交通状态聚类中心，确定所述实时参数数据所属的交通状态聚类为距离所述实时参数数据最小的所述交通状态聚类中心所在的交通状态聚类。2.根据权利要求1所述的一种高速公路交通状态判别方法，其特征在于，所述高速公路交通流运行状态的历史参数数据，包括：第一流量，第一时间平均速度，第一时间占有率；所述高速公路交通流运行状态的实时参数数据，包括：第二流量，第二时间平均速度，第二时间占有率。3.根据权利要求1所述的一种高速公路...

【专利技术属性】
技术研发人员：于德新，林赐云，张伟，邢茹茹，龚勃文，杨庆芳，周户星，郑黎黎，王树兴，马晓刚，瞿卫东，赵小辉，张帆，
申请(专利权)人：吉林大学，山东高速股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22