本发明专利技术实施例公开了基于向量场的交通拥堵分析方法和装置。所述方法包括：获取目标区域在一个目标时间区间内道路车辆的轨迹数据，目标时间区间由多个相等的时间间隔组成；基于目标区域，构建空间格网；根据每个车辆的轨迹数据，确定在每个时间间隔内每个车辆的出行动量，每个车辆的出行动量至少包含起点位置和速度向量；根据每个车辆的起点位置，确定每个车辆的出行动量在空间格网中所匹配的目标网格；将目标时间区间内全部车辆的速度向量向各自匹配的目标网格进行投影，得到每个网格的速度向量投影结果；基于全部网格的速度向量投影结果，生成向量场。基于该方法和装置，其可以更加直观和全面地评估目标区域在一个目标时间区间内的交通拥堵情况。间内的交通拥堵情况。间内的交通拥堵情况。
【技术实现步骤摘要】
基于向量场的交通拥堵分析方法和装置
[0001]本专利技术实施例涉及计算机
，尤其涉及基于向量场的交通拥堵分 析方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]出行轨迹大数据作为人类流动数据的重要组成部分，在反映居民出行时 空规律方面具有重要的指征作用，因此，对轨迹大数据进行有效地挖掘和可 视化显得十分重要，其结果可以应用于城市规划、智能交通等领域。现有出 租车轨迹大数据研究中，对交通出行的基础要素(如出行OD、出行轨迹等) 或其他多维属性进行可视化分析常采用轨迹流线图、时空立方体、轨迹墙图、 OD流向图等方式。在以上方法中，OD流向图最为直观，但OD流向图仅能 对流向进行展示，对轨迹大数据的挖掘有限。
[0003]传统的轨迹大数据拥堵评价的研究中，除了相对成熟的线性道路拥堵评 价和预测研究，还有基于出租车GPS轨迹数据挖掘特定位置出行特征、OD 出行分析、某区域出租车热点变化等。以上研究多用于规划目的，实际上只 是对过去的时空现象的描述和总结。而在实际应用中，人们更加关注拥堵趋 势的变化，以便做出更合理的出行决策。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后 面将说明的优点。
[0005]本专利技术实施例提供了基于向量场的交通拥堵分析方法和装置，其可以实 现对于轨迹数据的有效挖掘，更加直观和全面地评估目标区域在一个目标时 间区间内的交通拥堵情况。
[0006]第一方面，提供了一种基于向量场的交通拥堵分析方法，包括：
[0007]获取目标区域在一个目标时间区间内道路车辆的轨迹数据，其中，所述 目标时间区间由多个相等的时间间隔组成；
[0008]基于所述目标区域，构建空间格网；
[0009]根据每个车辆的轨迹数据，确定在每个时间间隔内每个车辆的出行动量， 所述每个车辆的出行动量至少包含起点位置和速度向量，所述速度向量为基 于在每个时间间隔内每个车辆的出行速度和出行方向所生成的；
[0010]根据每个时间间隔内每个车辆的起点位置，确定每个时间间隔内每个车 辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格；
[0011]将所述目标时间区间内全部车辆的速度向量向各自匹配的目标网格进行 投影，得到所述空间格网中每个网格的速度向量投影结果；
[0012]基于所述空间格网中全部网格的速度向量投影结果，生成向量场，其中， 所述向量场用于反映所述目标区域在所述目标时间区间的交通拥堵情况和所 述目标区域的交通拥堵趋势。
[0013]可选地，所述根据每个时间间隔内每个车辆的起点位置，确定每个时间 间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格，包括：
[0014]基于预设大小，以所述空间格网中的每个网格为中心建立选区；
[0015]将每个时间间隔内每个车辆的起点位置所位于的选区所对应的网格，作 为每个时间间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格。
[0016]可选地，所述将所述目标时间区间内全部车辆的速度向量向各自匹配的 目标网格进行投影，得到所述空间格网中每个网格的速度向量投影结果，包 括：
[0017]基于反距离加权法，确定与同一个目标网格匹配的多个车辆的速度向量 向所述目标网格的速度向量投影结果。
[0018]可选地，所述基于反距离加权法，确定与同一个目标网格匹配的多个车 辆的速度向量向所述目标网格的速度向量投影结果，包括：
[0019]确定与同一个目标网格对应的多个车辆的速度向量的权重，其中，所述 多个车辆的速度向量的权重随着所述多个车辆的起点位置到所述目标网格的 中心点的距离增加而减小；
[0020]基于所述多个车辆的速度向量的权重，对所述多个车辆的速度向量进行 加权求和，得到所述多个车辆的速度向量向所述目标网格的速度向量投影结 果。
[0021]可选地，所述根据每个时间间隔内每个车辆的起点位置，确定每个时间 间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格之后，所述 方法还包括：
[0022]确定与所述空间格网中每个网格匹配的车辆的出行动量的个数，作为所 述空间格网中每个网格的出行密度；
[0023]所述基于所述空间格网中全部网格的速度向量投影结果，生成向量场， 包括：
[0024]基于所述空间格网中全部网格的速度向量投影结果和出行密度，生成所 述向量场。
[0025]可选地，所述方法还包括：
[0026]在所述目标区域中选取部分或者全部区域构成目标子区域；
[0027]在所述空间格网中确定所述目标子区域相对应的空间子格网；
[0028]将所述空间子格网中全部网格的速度向量投影结果之和，作为所述目标 子区域的速度向量；
[0029]根据所述目标子区域的速度向量中的出行速度与所述目标子区域的自由 流速度，确定所述目标子区域的交通拥堵指数。
[0030]可选地，所述根据所述目标子区域的速度向量中的出行速度与所述目标 子区域的自由流速度，确定所述目标子区域的交通拥堵指数，包括：
[0031]根据车辆瞬时出行距离和所述目标子区域的速度向量中的出行速度，确 定所述目标子区域的平均实际出行时间；
[0032]根据车辆瞬时出行距离和所述目标子区域的自由流速度，确定所述目标 子区域的平均自由流出行时间；
[0033]根据所述目标子区域的平均实际出行时间和平均自由流出行时间的比值， 确定所述目标子区域的交通拥堵指数。
[0034]第二方面，提供了一种基于向量场的交通拥堵分析装置，包括：
[0035]轨迹数据获取模块，用于获取目标区域在一个目标时间区间内道路车辆 的轨迹数据，其中，所述目标时间区间由多个相等的时间间隔组成；
[0036]空间格网构建模块，用于基于所述目标区域，构建空间格网；
[0037]出行动量确定模块，用于根据每个车辆的轨迹数据，确定在每个时间间 隔内每个车辆的出行动量，所述每个车辆的出行动量至少包含起点位置和速 度向量，所述速度向量为基于在每个时间间隔内每个车辆的出行速度和出行 方向所生成的；
[0038]目标网格确定模块，用于根据每个时间间隔内每个车辆的起点位置，确 定每个时间间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格；
[0039]向量投影模块，用于将所述目标时间区间内全部车辆的速度向量向各自 匹配的目标网格进行投影，得到所述空间格网中每个网格的速度向量投影结 果；
[0040]向量场生成模块，用于基于所述空间格网中全部网格的速度向量投影结 果，生成向量场，其中，所述向量场用于反映所述目标区域在所述目标时间 区间的交通拥堵情况和所述目标区域的交通拥堵趋势。
[0041]第三方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及与所述 至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少 一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于向量场的交通拥堵分析方法，其特征在于，包括：获取目标区域在一个目标时间区间内道路车辆的轨迹数据，其中，所述目标时间区间由多个相等的时间间隔组成；基于所述目标区域，构建空间格网；根据每个车辆的轨迹数据，确定在每个时间间隔内每个车辆的出行动量，所述每个车辆的出行动量至少包含起点位置和速度向量，所述速度向量为基于在每个时间间隔内每个车辆的出行速度和出行方向所生成的；根据每个时间间隔内每个车辆的起点位置，确定每个时间间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格；将所述目标时间区间内全部车辆的速度向量向各自匹配的目标网格进行投影，得到所述空间格网中每个网格的速度向量投影结果；基于所述空间格网中全部网格的速度向量投影结果，生成向量场，其中，所述向量场用于反映所述目标区域在所述目标时间区间的交通拥堵情况和所述目标区域的交通拥堵趋势。2.如权利要求1所述的基于向量场的交通拥堵分析方法，其特征在于，所述根据每个时间间隔内每个车辆的起点位置，确定每个时间间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格，包括：基于预设大小，以所述空间格网中的每个网格为中心建立选区；将每个时间间隔内每个车辆的起点位置所位于的选区所对应的网格，作为每个时间间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格。3.如权利要求1所述的基于向量场的交通拥堵分析方法，其特征在于，所述将所述目标时间区间内全部车辆的速度向量向各自匹配的目标网格进行投影，得到所述空间格网中每个网格的速度向量投影结果，包括：基于反距离加权法，确定与同一个目标网格匹配的多个车辆的速度向量向所述目标网格的速度向量投影结果。4.如权利要求3所述的基于向量场的交通拥堵分析方法，其特征在于，所述基于反距离加权法，确定与同一个目标网格匹配的多个车辆的速度向量向所述目标网格的速度向量投影结果，包括：确定与同一个目标网格对应的多个车辆的速度向量的权重，其中，所述多个车辆的速度向量的权重随着所述多个车辆的起点位置到所述目标网格的中心点的距离增加而减小；基于所述多个车辆的速度向量的权重，对所述多个车辆的速度向量进行加权求和，得到所述多个车辆的速度向量向所述目标网格的速度向量投影结果。5.如权利要求1所述的基于向量场的交通拥堵分析方法，其特征在于，所述根据每个时间间隔内每个车辆的起点位置，确定每个时间间隔内每个车辆的出行动量在所述空间格网中所匹配的目标网格之后，所述方法还包括：确定与所述空间格网中每个网格匹配的车辆的出行动量的个数，作为所述空间格网中每个网格的出行密度；所述基于所述空间格网中全部网格的速度向量投影结果，生成向量场，包括：基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健钦，李泰增，要志鑫，
申请(专利权)人：中慧图策北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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