【技术实现步骤摘要】
一种不完备卡口数据条件下的城市道路交通状态信息提取方法
本专利技术涉及交通信息领域,尤其涉及不完备卡口数据条件下城市交通状态信息提取方法。
技术介绍
随着我国的综合国力和人民生活水平的提高,机动车的数量每年以10%~20%的速度增加,为了加强对机动车的监管和城市道路化建设,卡口设备布设数量也得到了大幅提升。道路卡口监控系统可以全天候的对卡口进行监测,并对所有类型的过往车辆进行记录,而且记录信息丰富,包含卡口编号,车牌号码,过车时间等信息。使用卡口数据可以对城市道路交通状态信息进行提取和分析,但是由于卡口监控系统设备技术水平以及卡口监控设备布设卡口数目等的限制,难免会出现记录信息丢失和记录点缺失等信息记录不完善的现象,导致不完备卡口数据条件下的城市交通状态信息提取困难。所以需要研究不完备卡口数据条件下的城市道路交通状态信息提取方法。目前,关于道路交通状态信息提取的研究有很多,申请号为201510938922.1的专利——《一种基于大数据的交通运行状态特征参数提取方法》是基于GPS数据和手机信令数据对车辆速度和道路流量参数进行提取,其方法不适用于卡口数据。现有技术中还 ...
【技术保护点】
1.一种不完备卡口数据条件下的城市道路交通状态信息提取方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一,不完备数据的预处理1.1车辆行程划分数据的预处理包括,从数据库中选取路网内所有记录点的卡口数据,并剔除异常数据和重复数据;将此部分数据按照车牌号进行分类,并给每辆车分配编号;按时间顺序对每辆车的数据进行排列;最后,对车辆行程划分,划分方法如下:(1)根据路网中各个路段正常行驶通过所需的平均时间设置路段通行时间集合T={T1,T2,…,TV},集合中的最大值Tu(u∈V)作为阈值。(2)在上述已按时间排序的数据中,若每辆车的每两条相邻数据时间差大于阈值,则认为车辆在这两个记录点之间有停 ...
【技术特征摘要】
1.一种不完备卡口数据条件下的城市道路交通状态信息提取方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一,不完备数据的预处理1.1车辆行程划分数据的预处理包括,从数据库中选取路网内所有记录点的卡口数据,并剔除异常数据和重复数据;将此部分数据按照车牌号进行分类,并给每辆车分配编号;按时间顺序对每辆车的数据进行排列;最后,对车辆行程划分,划分方法如下:(1)根据路网中各个路段正常行驶通过所需的平均时间设置路段通行时间集合T={T1,T2,…,TV},集合中的最大值Tu(u∈V)作为阈值。(2)在上述已按时间排序的数据中,若每辆车的每两条相邻数据时间差大于阈值,则认为车辆在这两个记录点之间有停留,需要将数据从这两个记录点之间断开,所以将这两个记录点前者及其以前的数据视为行程A,后者及其以后的记录点视为行程B,=若行程B中仍有相邻数据时间差大于阈值的情况,则可以对行程B继续进行行程划分;(3)剔除只有一条记录的行程,并对剩余的行程分配编号以记录行程划分情况;1.2计算部分评价指标初步计算各路段流量和速度,作为后续熵权法计算所需的两项评价指标,具体计算方法如下:(1)以t为周期将一天的时间划分为n个时段,对每个周期的数据进行遍历,提取各条数据的卡口编号k,车牌号码m,过车时间s等信息,计算每个时间周期内经过各卡口的各方向的车辆数,即可得出各路段每个周期的流量信息qdj,其中d为路段编号,j为第j个时间周期;(2)仍以t为周期计算路段速度vdj,按行程读取数据的卡口编号k,车牌号码m,过车时间s等信息,计算每相邻两条数据的时间差:Δs=si+1-si,然后用对应路段长度除以时间差可得速度,计算公式如下:其中vdi为第i条数据的卡口编号k和第i+1条数据的卡口编号k+1所连接的路段d的一个速度值,Δs为第i+1条数据的时间和i条数据的时间的差值,dd为路段d的长度;对每个周期的数据求其各路段的速度平均值即为此周期内的路段速度,公式如下:其中,vdj为第j个时间周期内的路段d的速度平均值,∑vdj为第j个时间周期的路段d的所有速度值vdi的和,h为第j个时间周期内vdi的个数。将路段编号d,时间段j,路段平均速度vdj存入数据库中,即可得各路段在各个时段的速度;(3)当某路段的流量或速度在某时段有缺失,则使用此路段相邻时段的流量或速度近似替代。步骤二,补全缺失数据若某行程的数据所显示的位置信息如果能够依次出现在路网各个相邻卡口处,即其轨迹信息不存在断点,则此行程数据无缺失,直接使用来提取道路交通状态信息;若某行程的数据所显示的位置信息在路网中不能顺次连结,即其轨迹信息存在断点,则此行程数据有缺失,则对其每个断点的数据补充完整后才可使用;遍历各行程的数据,提取其位置信息,并判断其轨迹是否存在断点,提取存在数据缺失的行程数据进行补充;2.1计算缺失点的位置对于存在缺失的数据使用优化的深度优先遍历计算其缺失部分的轨迹,具体步骤如下:(1)使用深度优先遍历的方法找出数据缺失部分对应的起点和终点的所有可能路径,并对所有可能路径进行初次筛选,找出其中最短路径及与最短路径所经过的卡口数相差小于等于3的所有路径,设某行程缺失部分的可能路径的集合为R={r1,r2,…,rn},其中ri表示路径的集合中第i条路径。其中n是符合条件的可能路径的总数;(2)选择路径长度、,路径平均速度、路段数量以及路径平均流量作为评价指标;路径长度为每条可能路径所经过的各路段的长度和,用集合表示为L={l1,l2,…,ln}T,其中li(i∈n)表示第i条可能路径所经过的各路段的长度和,即li=∑dd;路径平均速度为每条可能路径所经过的各路段在对应时间段内的速度平均值,用集合表示为V={v1,v2,…,vn}T,其中vi(i∈n)表示第i条可能路径所经过的各路段的平均速度vdj的平均值,即路段数量为每条可能路径所经过的路段的数量,用集合表示为C={c1,c2,…,cn}T,其中ci(i∈n)表示第i条可能路径所经过的路段的数量;路径平均流量为每条可能路径所经过的各路段在对应时间段内的流量平均值,用集合表示为Q={q1,q2,…,qn}T,其中qi(i∈n)表示第i条可能路径所经过的各路段的流量qdj的平均值,即用熵权法对各评价指标的权值进行确定,首先获得初始矩阵:(3)上述四个评价指标中路段平均速度和路段流量为高优指标...
【专利技术属性】
技术研发人员:任毅龙,刘帅,于海洋,刘晨阳,杨刚,张路,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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