一种堵车蔓延态势侦测方法与系统技术方案

本申请公开了一种堵车蔓延态势侦测方法，包括：预处理机动车GPS数据文件，将所述机动车GPS数据文件依据车辆唯一身份标识抽取该机动车的GPS数据并单独保存；依据城市道路之间的拓扑关系将预处理后的GPS数据映射到城市道路上；统计每条道路单位时刻的平均速度并判断堵车等级；依据统计出的城市道路堵车等级侦测堵车蔓延态势，解决了现有技术中城市道路堵车蔓延态势侦测无法在时间与空间连续侦测，且需人工统计数据的缺陷。本申请还公开了一种堵车蔓延态势侦测系统。

Method and system for detecting traffic jam spread situation

The invention discloses a traffic jam spread situation detection method, including: pretreatment of vehicle GPS data file, the data file based on the GPS GPS motor vehicle data only the vehicle identity extraction and keep separately; based on the topological relation between city road between the pre treated GPS data is mapped to the City Road on average; statistics of the speed of each road unit time and determine the level of city road traffic jam; according to the statistics of the traffic detection level spread situation, solve the existing technology in city road traffic jam spread situation detection can not detect continuously in time and space, and artificial defect statistics. The invention also discloses a traffic jam situation detection system.

【技术实现步骤摘要】
一种堵车蔓延态势侦测方法与系统
本申请涉及智能交通领域，尤其涉及一种堵车蔓延态势侦测方法与系统。
技术介绍
近年来，工业化进程加快和汽车数量的急剧增长，导致道路里程和汽车的增长速度失衡，出现了一系列的交通问题，最直接的问题就是城市道路严重堵塞、路网通行能力下降、车辆行驶缓慢、交通事故频发，这些导致了城市居民的出行舒适度的下降和出行困难。车辆路线诱导系统是解决目前各大城市普遍存在的交通拥堵等问题的行之有效方法。堵车蔓延态势侦测作为诱导系统的重要研究内容，可以更准确的反映道路交通状态，为出行者提供实时的交通诱导服务，使其避开交通拥挤路段，为其在从起点到终点的出行过程提供实时帮助，使整个出行过程舒适、便利、高效；也可以分析道路上的交通流运行状态，控制交通流，反馈数据作为交叉口信号协同控制的依据，及时疏导过往车辆，缩短出行时间，减少损失，保证交通的安全畅通。对于堵车蔓延态势侦测的研究，现有的研究方法采用：在对实测数据和模拟数据分析的基础上，对常发性拥挤和偶发性拥挤的时空扩散规律进行分析，比较二者不同的扩散特性；对交通拥挤扩散规律分析的基础上，提出基于固定型检测器的拥挤估计模型，对拥挤的时空扩散范围进行实时估计，为交通拥挤的快速疏散提供支持；在对交通拥挤扩散规律分析的基础上，提出基于移动型检测器的拥挤估计模型，对拥挤的时空扩散范围进行实时估计，并与基于固定型检测器的拥挤估计模型进行比较分析，比较二者在描述交通拥挤扩散规律和实时估计时的有效性。但是，该方法局限在于：智能建立在某一条道路的速度检测上，而无法覆盖全部城市道路；且需要人工统计数据，也无法侦测实时数据，要么只考虑空间上的连续性，或者只考虑时间上的连续性。
技术实现思路
本申请实施例提供一种堵车蔓延态势侦测方法与系统，用以解决现有技术中无法实时侦测全市道路车流蔓延数据、且需要人工统计数据的问题。本申请实施例采用下述技术方案：一种堵车蔓延态势侦测方法，包括：预处理机动车GPS数据文件，将所述机动车GPS数据文件依据车辆唯一身份标识抽取该机动车的GPS数据并单独保存；依据城市道路之间的拓扑关系将预处理后的GPS数据映射到城市道路上；统计每条道路单位时刻的平均速度并判断堵车等级；依据统计出的城市道路堵车等级侦测堵车蔓延态势。一种堵车蔓延态势侦测系统，包括：预处理单元，用于预处理机动车GPS数据文件，将所述机动车GPS数据文件依据车辆唯一身份标识抽取该机动车的GPS数据并单独保存；匹配单元，用于依据城市道路之间的拓扑关系将预处理后的GPS数据映射到城市道路上；统计单元，用于统计每条道路单位时刻的平均速度并判断堵车等级；侦测单元，用于依据统计出的城市道路堵车等级侦测堵车蔓延态势。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：将机动车GPS数据和城市道路数据综合起来应用到堵车蔓延态势检测，实现了时间上的连续和空间上的连续，且无需人工来统计数据。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例一提供的堵车蔓延态势侦测方法流程图；图2为本申请实施例二提供的堵车蔓延态势侦测系统示意图；图3为本申请GPS数据与城市道路映射方法的示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。互联网的快速发展，使电视这一传统行业不再局限于电视台的播放内容，随着各种电视盒的普及，电视作为智能家居的一部分已经完全融入互联网，用户可以随意选择观看自己喜好的节目内容，改变了电视台播放什么用户就看什么的传统模式。实施例1图1为本申请实施例1提供的堵车蔓延态势侦测方法的流程图，本案通过处理城市出租车GPS数据，再将GPS数据映射到城市道路上并以此来侦测堵车蔓延态势。包括以下步骤：S11：预处理出租车GPS数据文件。本步骤所述出租车GPS数据文件为全市出租车GPS数据，以深圳市为例，一般全市每天的出租车GPS数据源文件存储在服务器的一个文件中。本步骤是指将一个文件中的GPS数据源文件依据某一唯一身份标识进行分类抽取并单独保存，所述唯一身份标识为车牌号。同时，删除不必要的字段数据，比如设备号、报警类型、车辆状态、车牌颜色等数据内容。GPS源文件数据如表1所示，包括车牌号、经度、纬度、汇报时间、设备号、速度、方向、定位状态、报警类型、SIM卡号、车辆状态、车牌颜色等。其中号牌号码表示前述出租车的车牌号；经度和维度分别为该租车当前所处的经纬度(标准为WorldGeodeticSystem1984，单位度)；汇报时间表示出租车上传数据的时间；设备号为出租车定位仪编号；速度为该出租车上传数据时的瞬时速度(单位Km/h)；方向表示该出租车车身为正北方向顺时针的角度(单位度)；定位状态表示是否定位，若定位状态为0，则说明该车在上传数据时无法定位，该数据无效，应删除该条数据；SIM卡号表示通讯系统身份识别代码；车辆状态表示该出租车是否载客；车牌颜色可分为黄、黑、蓝、白。表1GPS数据源文件依据本步骤依据车牌号为唯一标识进行分类抽取后得到的数据内容如表2所示，即依据车牌号这一唯一身份标识分类抽取GPS数据单独保存，并删除无用的数据内容后的GPS数据，删除的无用数据内容包括设备号、定位状态、报警类型、SIM卡号、车牌颜色。牌照汇报时间车辆状态速度方向经度纬度STRINGDATETIMENUMBERNUMBERNUMBERNUMBERNUMBER粤BV9N682014/12/70:0617889113.96748422.557568表2需要说明的是，本申请中的唯一身份标识不限于车牌号、还可以是SIM卡号、或其他唯一身份标识中的至少一个。所述GPS数据源文件也不限于城市出租车的GPS数据源文件，也可以是私家车的GPS数据源文件，当然，并非所有私家车均装有定位装置，但是可以预计的未来，不排除私家车同样均上传GPS源文件数据的可能性。S12：依据城市道路之间的拓扑关系将预处理后的GPS数据映射到城市道路上。本步骤是指依据城市道路之间的空间拓扑关系、及GPS数据所确定的经纬度与车辆前进方向进行匹配，并计算出当前车辆GPS定位数据的匹配点。如图3所示，P0表示待匹配的定位点，L1,L2,L3表示定位点P0附近的路段，从点P0向所有路段作投影，计算P0点到各路段的距离di及车辆行驶方向与相应路段间的夹角θi，根据以下公式计算各候选路段的度量值:λi＝Wddi+Wθθi其中，Wd、Wθ分别为距离和方向的权值。在所有候选路段中选取最小度量值λi所对应的路段作为匹配路段，即认为车辆在该路段上行驶。S13：统计每条道路单位时刻的平均速度并判断堵车等级。本步骤首先依次遍历全市每条道路，计算该道路上出租车i行驶的距离Si和历时ti，依据以下公式来统计每条道路上某单位时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堵车蔓延态势侦测方法，其特征在于，包括：预处理机动车GPS数据文件，将所述机动车GPS数据文件依据车辆唯一身份标识抽取该机动车的GPS数据并单独保存；依据城市道路之间的拓扑关系将预处理后的GPS数据映射到城市道路上；统计每条道路单位时刻的平均速度并判断堵车等级；依据统计出的城市道路堵车等级侦测堵车蔓延态势。

【技术特征摘要】
1.一种堵车蔓延态势侦测方法，其特征在于，包括：预处理机动车GPS数据文件，将所述机动车GPS数据文件依据车辆唯一身份标识抽取该机动车的GPS数据并单独保存；依据城市道路之间的拓扑关系将预处理后的GPS数据映射到城市道路上；统计每条道路单位时刻的平均速度并判断堵车等级；依据统计出的城市道路堵车等级侦测堵车蔓延态势。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆唯一身份标识是车牌号或SIM卡号中的至少一种，预处理机动车GPS数据文件还包括：删除无用的GPS数据内容，保留有用的数据内容，所述有用的数据内容包括车牌号或SIM卡号、经度、纬度、汇报时间、速度、方向。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，依据城市道路之间的拓扑关系将预处理后的GPS数据映射到城市道路上，包括：依据经纬度确定的定位点计算该定位点到各候选路段的投影距离di与车辆行驶方向与各候选路段之间的夹角θi；依据公式λi＝Wddi+Wθθi计算出各候选路段的度量值λi，，选取度量值最小的候选路段作为匹配路段，其中Wd、Wθ分别为距离和方向的权值。4.如权利要求1或3任一项所述的方法，其特征在于，统计每条道路单位时刻的平均速度并判断堵车等级，包括：依次遍历每条道路，计算该道路上机动车i行驶的距离Si和历时ti，依据以下公式来统计每条道路上某单位时刻的平均速度再依据所述计算出的平均速度判断堵车等级。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，依据统计出的城市道路堵车等级侦测堵车蔓延态势，包括：依据两条堵车道路是否有连接点来判断这两条道路在T+Δt内是否连接，并将可以连接的堵车道路构成一个联通子图；判断T+Δt的所有堵车联通子图与T+2Δt的所有联通子图是否有交点，若存在交点，则将这两个联通子图叠加，否则认为是一次堵车蔓延事件；重复判断T+Δt的所有堵车联通子图与T+2Δt的所有联通子图是否有交点，若存在交点，则将这两个联通子图叠加，直到需要判断的那一刻结束。6.一种堵车蔓延态势侦测系统，其特征在于，包括：预处理单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继琳，罗军，姜青山，陈会，姜小砾，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44