交通状态检测方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种交通状态检测方法、装置、设备和存储介质，方法包括：获取路网数据和浮动车的轨迹点数据；分别计算各条轨迹中相邻两个轨迹点的平均速度，并对各条轨迹中相邻两个轨迹点的中点进行聚类，得到第一聚类结果；根据第一聚类结果和路网数据，划分得到第一细分路段；分别计算相邻两个中点的加速度，并根据加速度，分别对各第一细分路段上的各中点进行聚类，得到第二聚类结果；根据第二聚类结果，划分得到第二细分路段；分别根据各第二细分路段上的轨迹点数据，计算各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，并计算各第二细分路段对应不同预设时段的拥堵系数。本发明专利技术可提高交通大数据的处理效率及处理精度。明可提高交通大数据的处理效率及处理精度。明可提高交通大数据的处理效率及处理精度。

【技术实现步骤摘要】
交通状态检测方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及交通
，尤其涉及一种交通状态检测方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]TTI（Travel Time Index）是业内使用较多的城市拥堵程度的评价指标，是反应实际花费的行程时间与自由流花费行程时间的比值关系，值越大表示交通运行状态越差，一般与拥堵程度正相关，其它如异常天气（如雨、雪、雾等）或者异常道路情况也可能对TTI的数值产生影响。
[0003]基于海量的轨迹数据，可以计算出城市的TTI指数，用直观的形式表达城市拥堵程度，为城市管理者提供决策支撑。
[0004]当前国内外对城市交通运行情况的评价方法主要有以下几种：1、基于旅行时间进行评价：计算实际通行时间与自由流之间的关系来得到评价结果。
[0005]2、基于旅行速度进行评价：通过实际通行速度与自由流速度之间的关系得到评价结果。
[0006]3、基于拥堵比进行评价：对每条道路会进行定权，然后以实际的拥堵里程的占比，计算拥堵占比。拥堵占比与运行指数之间有一定的对应关系。
[0007]4、基于交通流量进行评价：根据路段实际的交通流量与一段时间内评价基准的比值，通过每公里平均日交通量的加权平均值。
[0008]目前，结合以上多种思想，提出了交通指数的计算方法：速度计算的基本思想：如果一条路段有两个连续时间片，分别为t1、t2，该路段长度为S，那么t1到t2这段时间内，该路段的平均速度v=2S/(t1+t2)。
[0009]TTI计算的基本思想：在同一条路段在一个时间片内，TTI=自由流速度/实际速度。其中，自由流速度指的是路段在低交通量、低密度情况下机动车所能达到的行程速度。
[0010]当轨迹覆盖度较低时，根据路段的长度和路况可信度进行过滤。
[0011]也就是说，需要先将道路划分为路段，再计算各路段的TTI，从而确定交通拥堵程度。
[0012]而传统的基于地理信息的道路划分方法大致可分为两种。第一种是通过连接关系，以路口为节点，道路为边来构建图模型。这样建模的缺点是无法反映道路内部的区别与变化。例如，在分析道路堵塞问题时，拥堵往往首先出现在路的其中一段，然后开始传播，因此把一条路作为一个整体分析是显然不合适的。还有一种方式是等距离划分路段，这样划分虽然可以更加具体，但是难以适应不同道路的不同特点。在划分长度一定的情况下，对于交通流量大、路况复杂的路来说，会存在划分不够细的问题，同时，对于相反情况的道路来说，这样的划分方式却又往往过于复杂，让数据处理变得困难。因此，目前的划分方式会导致交通大数据的处理效率和处理精度有限。

技术实现思路

[0013]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种交通状态检测方法、装置、设备和存储介质，可以提高交通大数据的处理效率及处理精度。
[0014]第一方面，本专利技术提供了一种交通状态检测方法，包括：获取路网数据以及浮动车的轨迹点数据，所述轨迹点数据包括轨迹点的经纬度和时间戳；根据所述轨迹点数据，分别计算各条轨迹中相邻两个轨迹点的平均速度，并根据所述平均速度，对各条轨迹中相邻两个轨迹点的中点进行聚类，得到第一聚类结果；根据所述第一聚类结果和路网数据，对道路进行划分，得到第一细分路段；分别根据各第一细分路段上各条轨迹中相邻两个中点的速度差和时间差，计算所述相邻两个中点的加速度，并根据所述加速度，分别对各第一细分路段上各条轨迹中的各所述中点进行聚类，得到第二聚类结果；根据所述第二聚类结果，分别对各第一细分路段进行划分，得到第二细分路段；分别根据各第二细分路段上的轨迹点数据，计算各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，并分别根据各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，计算各第二细分路段对应不同预设时段的拥堵系数。
[0015]第二方面，本专利技术还提供了一种交通状态检测装置，包括：第一获取模块，用于获取路网数据以及浮动车的轨迹点数据，所述轨迹点数据包括轨迹点的经纬度和时间戳；第一聚类模块，用于根据所述轨迹点数据，分别计算各条轨迹中相邻两个轨迹点的平均速度，并根据所述平均速度，对各条轨迹中相邻两个轨迹点的中点进行聚类，得到第一聚类结果；第一划分模块，用于根据所述第一聚类结果和路网数据，对道路进行划分，得到第一细分路段；第二聚类模块，用于分别根据各第一细分路段上各条轨迹中相邻两个中点的速度差和时间差，计算所述相邻两个中点的加速度，并根据所述加速度，分别对各第一细分路段上各条轨迹中的各所述中点进行聚类，得到第二聚类结果；第二划分模块，用于根据所述第二聚类结果，分别对各第一细分路段进行划分，得到第二细分路段；第一计算模块，用于分别根据各第二细分路段上的轨迹点数据，计算各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，并分别根据各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，计算各第二细分路段对应不同预设时段的拥堵系数。
[0016]第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面提供的交通状态检测方法。
[0017]第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面提供的交通状态检测方法。
[0018]本专利技术的有益效果在于：根据GPS轨迹点数据求出速度，并根据速度对道路进行第一次划分，再根据速度求出加速度，并根据加速度对道路进行第二次划分，能够更好地体现出不同路况对司机驾驶行为的影响，并且通过筛选出复杂路况路段，有助于预防复杂路况路段出现的交通事故，从而能够更好地提高交通安全；通过计算各第二细分路段对应不同时段的拥堵系数，可以很好地展示各个细分路段的交通状态，也可以提高后续出行时间的预测准确度。
[0019]本专利技术相对于传统的基于地理信息的道路划分方法，能够更好地对道路进行精确划分，从而提高交通大数据的处理效率及处理精度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提供的一种交通状态检测方法的流程图；图2为本专利技术提供的一种交通状态检测装置的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种电子设备的结构示意图；图4为本专利技术实施例一的交通状态检测方法的流程图；图5为本专利技术实施例一的道路细分结果示意图；图6为本专利技术实施例一的路径和预估出行时间的展示示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0022]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交通状态检测方法，其特征在于，包括：获取路网数据以及浮动车的轨迹点数据，所述轨迹点数据包括轨迹点的经纬度和时间戳；根据所述轨迹点数据，分别计算各条轨迹中相邻两个轨迹点的平均速度，并根据所述平均速度，对各条轨迹中相邻两个轨迹点的中点进行聚类，得到第一聚类结果；根据所述第一聚类结果和路网数据，对道路进行划分，得到第一细分路段；分别根据各第一细分路段上各条轨迹中相邻两个中点的速度差和时间差，计算所述相邻两个中点的加速度，并根据所述加速度，分别对各第一细分路段上各条轨迹中的各所述中点进行聚类，得到第二聚类结果；根据所述第二聚类结果，分别对各第一细分路段进行划分，得到第二细分路段；分别根据各第二细分路段上的轨迹点数据，计算各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，并分别根据各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，计算各第二细分路段对应不同预设时段的拥堵系数。2.根据权利要求1所述的交通状态检测方法，其特征在于，所述根据所述轨迹点数据，分别计算各条轨迹中相邻两个轨迹点的平均速度，并根据所述平均速度，对各条轨迹中相邻两个轨迹点的中点进行聚类，得到第一聚类结果；根据所述第一聚类结果和路网数据，对道路进行划分，得到第一细分路段，包括：根据同一条轨迹中相邻两个轨迹点的经纬度，计算所述相邻两个轨迹点对应的中点的经纬度；根据所述相邻两个轨迹点的经纬度和时间戳，计算所述相邻两个轨迹点对应的平均速度，并将所述平均速度作为所述相邻两个轨迹点对应的中点的瞬时速度；根据各轨迹点对应的中点的经纬度和瞬时速度，对各轨迹点对应的中点进行聚类，得到k1个第一聚类簇，所述k1通过手肘法确定；分别计算各第一聚类簇的凸包，并根据所述凸包和路网数据，对道路进行划分，得到第一细分路段。3.根据权利要求2所述的交通状态检测方法，其特征在于，所述根据所述相邻两个轨迹点的经纬度和时间戳，计算所述相邻两个轨迹点对应的平均速度，包括：根据所述相邻两个轨迹点的经纬度，计算所述相邻两个轨迹点之间的曼哈顿距离；根据所述相邻两个轨迹点的时间戳，计算所述相邻两个轨迹点的时间差；根据所述相邻两个轨迹点的之间的曼哈顿距离和时间差，计算所述相邻两个轨迹点对应的平均速度。4.根据权利要求1所述的交通状态检测方法，其特征在于，所述分别根据各第一细分路段上各条轨迹中相邻两个中点的速度差和时间差，计算所述相邻两个中点的加速度，并根据所述加速度，分别对各第一细分路段上各条轨迹中的各所述中点进行聚类，得到第二聚类结果；根据所述第二聚类结果，分别对各第一细分路段进行划分，得到第二细分路段，包括：根据同一条轨迹中相邻两个轨迹点的时间戳，计算所述相邻两个轨迹点对应的中点的时间戳；根据一第一细分路段上同一条轨迹中相邻两个中点的瞬时速度和时间戳，计算所述相
邻两个中点的速度差和时间差，并根据所述速度差和时间差，计算所述相邻两个中点的加速度；根据各所述中点的经纬度和加速度，对所述一第一细分路段上各条轨迹中的各所述中点进行聚类，得到k2个第二聚类簇，所述k2通过手肘法确定；分别计算各第二聚类簇的凸包，并根据所述凸包，对所述一第一细分路段进行划分，得到所述一第一细分路段对应的第二细分路段。5.根据权利要求1所述的交通状态检测方法，其特征在于，所述分别根据各第二细分路段上的轨迹点数据，计算各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，并分别根据各第二细分路段的自由流速度和不同预设时段的实际速度，计算各第二细分路段对应不同预设时段的拥堵系数，包括：分别根据位于各第二细分路段上且处于预设第...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋轩，陈全俊，董正，崔俞崧，王宇辰，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：