一种基于大数据车联网的交通流量计算方法技术

本发明专利技术提供了一种基于大数据车联网的交通流量计算方法，基于车联网平台收集的城市新能源汽车运行行驶数据以及道路公交车站信息数据构建特定区域的交通路线图，能够通过较为便捷的手段真实反应包括干路、支路等不同等级的完整路线；结合车联网平台收集的新能源实车行驶数据，计算处理后构建了基于大数据的道路流量反馈体系，对比于现有的车辆流速计算方法，具有更全量的数据，结果将具有更高的准确性。对比现有的一些主干路构建方法，降低了人力以及经济开销，具有更高的性价比。具有更高的性价比。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据车联网的交通流量计算方法


[0001]本专利技术属于城市道路交通流量监控
，具体涉及一种基于大数据车联网的交通流量计算方法。

技术介绍

[0002]现阶段，随着我国车辆总体保有量的急剧上升，使得交通拥堵在城市道路中发生地更加频繁，对日常出行和城市管理均会造成严重的影响。在部分重点路段实施交通流量监控，对于交管部门进行管理以及指导未来城市路网规划都具有十分重要的意义。现有的交通流量监控手段主要依赖于视频采集设备，通过拍摄一段时间内经过相应路段的车辆并进行识别与计数来实现。受限于这种手段较高的数据处理成本以及视频采集设备铺设成本等需求，还无法对整个城市路网实现全天候的流量统计。即使是对一些重要路段，也大多是基于较短时间段的计量来估计长时间范围的车流量。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在基于新能源车辆的实车大数据与车联网的优势，通过较小的数据处理及基础设施建设成本来实现对城市路网全局、全天候的交通流量计量。本专利技术提供了一种基于大数据车联网的交通流量计算方法，具体包括以下步骤：
[0004]步骤一、利用网络公开信息提取道路中设置的全部公交站点信息，其中包括：站点名称、所属线路名称、站点经纬度坐标、经停车辆等的公交站点数据，对公交站点数据依次执行坐标排序、去重与存储处理；
[0005]步骤二、获取道路上行驶的新能源公交车实车数据，针对处理后各公交站点所辐射的圆形区域范围，计算进入此区域内的新能源公交车分别至区域内两不同站点名称的公交站点的行驶向量，根据两行驶向量的叉积确定所述两站点是否属于在相同主干道上的相似站点，并将相似站点做合并处理；
[0006]步骤三；遍历各线路的新能源公交车途径的站点，得到每条线路的交通线路拓扑表，并基于所述拓扑表拟合实际道路得到数字化的交通线路图；
[0007]步骤四、计算实车行驶向量来判断其所在的实际道路；根据经过某道路区间车辆的速度计算车辆流速；
[0008]步骤五、根据不同路段的车辆流速确定对应的交通拥堵等级，并在所述数字化的交通路线图提供相应信息显示。
[0009]进一步地，所述步骤一中利用网络公开信息提取公交站点数据具体包括：
[0010]使用爬虫技术对地图网站数据进行爬取得到所述的站点名称、线路名称、站点经纬度坐标、经停车辆等数据并保存为字符串，以所属线路名称作为主键存储建立公交车行驶数据信息表；
[0011]所述排序、去重与存储处理具体包括：
[0012]针对各公交线路按照经纬度坐标排序得到线路包含的全部站点名称，并以[线路
名称，站点名称]的键值格式、字符串数据类型存储建立表单；排序中如果顺序相邻的站点距离大于预定值则确定为属于不同线路；
[0013]基于经纬度坐标、经停车辆数据对所述表单进行去重。
[0014]进一步地，步骤二具体包括：
[0015]基于先后采集的车辆经纬度坐标做差计算各新能源公交车的行驶向量；如果在所述圆形区域内的前往两不同站点名称的公交站点的车辆行驶车辆叉积为0，则确定两公交站点为同一主干道上的相似站点，将确定的相似站点合并。
[0016]进一步地，步骤三具体包括：
[0017]对各线路的新能源公交车途经的站点遍历后，在[线路名称，站点名称]表单中加入相邻站点字段构成每条线路的交通线路拓扑表；基于所述拓扑表以及新能源公交车的实车坐标采集点连线拟合构建所述数字化的交通线路图。
[0018]进一步地，步骤四具体包括：
[0019]通过对包括新源公交车以及其他私人和商业运营车辆的经纬度坐标确定所在道路；按照车辆经度变化量大于0或小于0，得出车辆行驶方向；基于不同车辆行驶向量叉积确定同向行驶的车流；计算道路区间上同向行驶车流的平均速度并作为某时刻的车辆流速。
[0020]进一步地，步骤四还包括基于长期的车辆流速确定某区间对应的道路等级，并用于完善所述数字化的交通线路图以及后续确定对应的交通拥堵等级。
[0021]进一步地，步骤五具体包括：
[0022]针对不同路段对应的道路等级：快速路、主干路、次干路和支路分别设定不同拥堵程度所对应的车辆流速阈值范围；
[0023]基于以下公式计算交通拥堵指数：
[0024][0025]将拥堵指数划分为5个级别，数值越大表示拥堵越严重；利用拥堵指数将交通道路分段并保存相应的位置、车辆流速信息；在车载终端根据拥堵指数从高到低在数字化的交通路线图上显示深红色、红色、橙色、绿色以及深绿色，以提供分段拥堵程度的显示。
[0026]上述本专利技术所提供的方法，基于车联网平台收集的城市新能源汽车运行行驶数据以及道路公交车站信息数据构建特定区域的交通路线图，能够通过较为便捷的手段真实反应包括干路、支路等不同等级的完整路线；结合车联网平台收集的新能源实车行驶数据，计算处理后构建了基于大数据的道路流量反馈体系，对比于现有的车辆流速计算方法，具有更全量的数据，结果将具有更高的准确性。对比现有的一些主干路构建方法，降低了人力以及经济开销，具有更高的性价比。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术所提供的一种基于大数据车联网的交通流量计算方法，主要提供了包括交通道路交通拟合、车辆行驶数据与交通道路拟合、道路交通流速计算以及交通流速指数化
分级的四大功能模块。第一大模块交通道路拟合模块由以下功能实现：公交车站基础信息抓取功能、误差修复，公交车站信息数据处理、站点间道路构建模块、以及新能源车辆行驶线路填补道路功能；第二大模块为车辆行驶数据与交通道路拟合模块由4部分功能构成：车辆行驶数据实时抓取功能、所在路线判定功能、车辆流速计算功能；第三大模块道路交通流速计算模块由两部分功能构成：区域流速车辆选取功能，以及流速计算功能；最后一部分模块：交通流速指数化分级模块由：交通流速数据指数转化功能、指数分级功能、以及可视化展示功能3功能构成。
[0029]所述方法具体包括以下步骤：
[0030]步骤一、利用网络公开信息提取道路中设置的全部公交站点信息，其中包括：站点名称、所属线路名称、站点经纬度坐标、经停车辆等的公交站点数据，对公交站点数据依次执行坐标排序、去重与存储处理；
[0031]步骤二、获取道路上行驶的新能源公交车实车数据，针对处理后各公交站点所辐射的圆形区域范围，计算进入此区域内的新能源公交车分别至区域内两不同站点名称的公交站点的行驶向量，根据两行驶向量的叉积确定所述两站点是否属于在相同主干道上的相似站点，并将相似站点做合并处理；
[0032]步骤三；遍历各线路的新能源公交车途径的站点，得到每条线路的交通线路拓扑表，并基于所述拓扑表拟合实际道路得到数字化的交通线路图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据车联网的交通流量计算方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一、利用网络公开信息提取道路中设置的全部公交站点信息，其中包括：站点名称、所属线路名称、站点经纬度坐标、经停车辆的公交站点数据，对公交站点数据依次执行坐标排序、去重与存储处理；步骤二、获取道路上行驶的新能源公交车实车数据，针对处理后各公交站点所辐射的圆形区域范围，计算进入此区域内的新能源公交车分别至区域内两不同站点名称的公交站点的行驶向量，根据两行驶向量的叉积确定所述两站点是否属于在相同主干道上的相似站点，并将相似站点做合并处理；步骤三；遍历各线路的新能源公交车途经的站点，得到每条线路的交通线路拓扑表，并基于所述拓扑表拟合实际道路得到数字化的交通线路图；步骤四、计算实车行驶向量来判断其所在的实际道路；根据经过某道路区间车辆的速度计算车辆流速；步骤五、根据不同路段的车辆流速确定对应的交通拥堵等级，并在所述数字化的交通路线图提供相应信息显示。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤一中利用网络公开信息提取公交站点数据具体包括：使用爬虫技术对地图网站数据进行爬取得到所述的站点名称、线路名称、站点经纬度坐标、经停车辆等数据并保存为字符串，以所属线路名称作为主键存储建立公交车行驶数据信息表；所述排序、去重与存储处理具体包括：针对各公交线路按照经纬度坐标排序得到线路包含的全部站点名称，并以[线路名称，站点名称]的键值格式、字符串数据类型存储建立表单；排序中如果顺序相邻的站点距离大于预定值则确定为属于不同线路；基于经纬度坐标、经停车辆数据对所述表单进行去重。3.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震坡，刘鹏，龙超华，谢俊隽，周恩承，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：