基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法、装置及介质，属于数据挖据技术领域。本发明专利技术提出了基于浮动车数据清洗的弯曲路段实时速度计算方法，首先利用浮动车的时空信息计算速度样本用来替换浮动车数据中的瞬时速度，根本上解决浮动车瞬时速度失真问题，进一步提高了速度样本的质量，从而提高了路段速度估算的准确性。本发明专利技术利用真实海量GPS数据以及地图道路数据，数据具有数据量大、数据准确性高等特点。数据准确性高等特点。数据准确性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法、装置及介质


[0001]本专利技术属于数据挖据
，具体涉及到一种基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法。

技术介绍

[0002]近年来，基于浮动车数据的智能交通系统被广大的研究者开发出来并予以运用。然而，路段速度作为众多智能交通系统的关键参数，其准确性和实时性直接关联着智能交通系统提供的服务质量。目前，获取该参数主要利用浮动车瞬时速度(GPS传感器上传记录)的简单估算方式，导致该参数的估算与道路速度的真实情况偏差较大，进一步导致基于该参数的诸多服务质量不高。特别是在弯曲度较大的路段，瞬时速度的变化较大，相邻两个测量值的差异往往超出了其正常波动的范围，因此不能直接反映车辆的实时速度。因此，如何基于浮动车数据计算弯曲路段实时速度是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法。
[0004]本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0005]一种基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法，其步骤如下：
[0006]S1:获取目标区域内所有浮动车上传的最近时间片对应的车辆GPS数据，其中每条GPS轨迹点数据包含数据ID、车牌号码、经纬度坐标和记录时间；同时获取包含目标区域地图中所有路段信息的路网数据，每条路段信息包括：路段ID、路段长度、起点经纬度和终点经纬度；
[0007]S2：对车辆GPS数据中具有GPS漂移的轨迹点进行清洗过滤，将清洗后的车辆GPS数据按照每条GPS数据中的经纬度坐标信息确定其在路网中所在的路段ID，然后针对每条路段构建路段轨迹地图，所述路段轨迹地图中记录有路段ID以及该路段中所有车辆的轨迹点，每辆车在该路段的所有轨迹点按照时间顺序排列组成一个轨迹样本；对于每一个轨迹样本，任意两个相邻且未跨越路口的轨迹点构成一个速度样本，而两个相邻但跨越路口的轨迹点则不作为速度样本进行滤除；
[0008]S3：以路段在所述路网数据中的路段长度与路段起点到终点之间的距离的比值作为路段弯曲程度的表征，通过阈值法将目标区域内所有路段分为非弯曲路段和弯曲路段两类；
[0009]S4：针对每条弯曲路段，将当日浮动车数据中所有经过该弯曲路段的轨迹点匹配在路段上，然后从路段起点开始，每隔设定的步长间隔选取一个轨迹点作为该路段位置的分割点，整条弯曲路段表示为分割点集合；
[0010]S5：针对每个条路段，计算轨迹样本内每一个速度样本中两个轨迹点之间路段的实时速度，其中：
[0011]针对每条非弯曲路段，获取该路段中每一个轨迹样本中的所有速度样本，根据每个速度样本中两个轨迹点记录的经纬度坐标和记录时间，直接换算为这两个轨迹点之间的直线距离和时间差，进而得到路段的实时速度；
[0012]针对每条弯曲路段，获取该路段中每一个轨迹样本中的所有速度样本，根据每个速度样本中两个轨迹点记录的经纬度坐标，确定在该条弯曲路段中这两个轨迹点之间的所有分割点，然后根据两个轨迹点之间所有相邻点的线段长度加和作为两个轨迹点之间的真实行车距离，最后以每个速度样本中两个轨迹点的真实行车距离和记录时间的时间差计算得到路段的实时速度；
[0013]S6：针对所述路段轨迹地图中的每一个速度样本，更新其对应的两个轨迹点之间的实时速度，形成路段速度地图。
[0014]作为优选，所述的步骤S2中，对车辆GPS数据中具有GPS漂移的轨迹点进行清洗过滤的方法如下：
[0015]根据连续轨迹点的欧氏距离，设定连续两个轨迹点的欧式距离的正常范围阈值，若一辆车出现超过正常范围阈值的轨迹点，则将这些轨迹点进行过滤。
[0016]作为优选，所述的步骤S3中，区分弯曲路段和非弯曲路段的方法如下：
[0017]S31：从路网数据中得到每个路段的起点经纬度R.GPS_s、终点经纬度R.GPS_e和路段长度R.length，然后计算每条路段的弯曲程度R.w，计算公式为：
[0018][0019]其中dist(R.GPS_s,R.GPS_e)表示起点经纬度R.GPS_s和终点经纬度R.GPS_e之间的直线距离。
[0020]S32：然后根据弯曲程度阈值R.w_min将路网中所有的路段分成两类，若路段的R.w≥R.w_min则该路段为弯曲路段，否则该路段为非弯曲路段。
[0021]作为优选，所述的弯曲程度阈值R.w_min设定为1.2。
[0022]作为优选，所述的步骤S4中，整条弯曲路段的分割点集合表示为R＝<sp1,sp2,......,sp
n
>；其中sp
i
表示第i个分割点，n为整条弯曲路段的分割点总数。
[0023]作为优选，所述的步骤S4中，相邻两个分割点之间的步长间隔为20～30米。
[0024]作为优选，所述的步骤S5中，计算每一个速度样本中两个轨迹点之间路段的实时速度的方法如下：
[0025]从所述路段轨迹地图中获得所有路段中的轨迹样本，针对每一个轨迹样本中的每一个速度样本，计算该速度样本中两个连续轨迹点TP
i
‑1和TP
i
之间的实时速度，计算公式为：
[0026][0027]其中，T为两个连续轨迹点v
i
‑1和v
i
的记录时间间隔，L代表车辆在路段上两个连续轨迹点TP
i
‑1和TP
i
之间的真实行车距离，计算公式为：
[0028][0029]其中，dist(,)表示计算两个点的经纬度坐标之间的直线距离；A.GPS表示点A的经纬度坐标；轨迹点TP
i
‑1和TP
i
之间的所有分割点为<sp
s
,sp2,......,sp
e
>；表示路段属于非弯曲路段，R∈R_bend表示路段属于弯曲路段。
[0030]作为优选，所述的浮动车为出租车。
[0031]第二方面，本专利技术提供了一种基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算装置，其包括存储器和处理器；
[0032]所述存储器，用于存储计算机程序；
[0033]所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面任一项方案所述的基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法。
[0034]第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面任一项方案所述的基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法。
[0035]本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
[0036]本专利技术提出了基于浮动车数据清洗的弯曲路段实时速度计算方法，首先利用浮动车的时空信息计算速度样本用来替换浮动车数据中的瞬时速度，根本上解决浮动车瞬时速度失真问题，进一步提高了速度样本的质量，从而提高了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法，其特征在于，步骤如下：S1:获取目标区域内所有浮动车上传的最近时间片对应的车辆GPS数据，其中每条GPS轨迹点数据包含数据ID、车牌号码、经纬度坐标和记录时间；同时获取包含目标区域地图中所有路段信息的路网数据，每条路段信息包括：路段ID、路段长度、起点经纬度和终点经纬度；S2：对车辆GPS数据中具有GPS漂移的轨迹点进行清洗过滤，将清洗后的车辆GPS数据按照每条GPS数据中的经纬度坐标信息确定其在路网中所在的路段ID，然后针对每条路段构建路段轨迹地图，所述路段轨迹地图中记录有路段ID以及该路段中所有车辆的轨迹点，每辆车在该路段的所有轨迹点按照时间顺序排列组成一个轨迹样本；对于每一个轨迹样本，任意两个相邻且未跨越路口的轨迹点构成一个速度样本，而两个相邻但跨越路口的轨迹点则不作为速度样本进行滤除；S3：以路段在所述路网数据中的路段长度与路段起点到终点之间的距离的比值作为路段弯曲程度的表征，通过阈值法将目标区域内所有路段分为非弯曲路段和弯曲路段两类；S4：针对每条弯曲路段，将当日浮动车数据中所有经过该弯曲路段的轨迹点匹配在路段上，然后从路段起点开始，每隔设定的步长间隔选取一个轨迹点作为该路段位置的分割点，整条弯曲路段表示为分割点集合；S5：针对每个条路段，计算轨迹样本内每一个速度样本中两个轨迹点之间路段的实时速度，其中：针对每条非弯曲路段，获取该路段中每一个轨迹样本中的所有速度样本，根据每个速度样本中两个轨迹点记录的经纬度坐标和记录时间，直接换算为这两个轨迹点之间的直线距离和时间差，进而得到路段的实时速度；针对每条弯曲路段，获取该路段中每一个轨迹样本中的所有速度样本，根据每个速度样本中两个轨迹点记录的经纬度坐标，确定在该条弯曲路段中这两个轨迹点之间的所有分割点，然后根据两个轨迹点之间所有相邻点的线段长度加和作为两个轨迹点之间的真实行车距离，最后以每个速度样本中两个轨迹点的真实行车距离和记录时间的时间差计算得到路段的实时速度；S6：针对所述路段轨迹地图中的每一个速度样本，更新其对应的两个轨迹点之间的实时速度，形成路段速度地图。2.如权利要求1所述的基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法，其特征在于，所述的步骤S2中，对车辆GPS数据中具有GPS漂移的轨迹点进行清洗过滤的方法如下：根据连续轨迹点的欧氏距离，设定连续两个轨迹点的欧式距离的正常范围阈值，若一辆车出现超过正常范围阈值的轨迹点，则将这些轨迹点进行过滤。3.如权利要求1所述的基于浮动车数据的弯曲路段实时速度计算方法，其特征在于，所述的步骤S3中，区分弯曲路段和非弯曲路段的方法如下：S31：从路网数据中得到每个路段的起点经纬度R.GPS_s、终点经纬度R.GPS_e和路段长度R.length，然后计算每条路段的弯曲程度R.w，计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万清，李华，刘俊，方飞，袁友伟，
申请(专利权)人：绍兴数鸿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：