基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，包括：获取车辆经过收费站已知的轨迹记录以及车辆收费站缺失路径；根据车辆已知的所经过的收费站的轨迹记录以及高速公路上收费站情况，根据相邻收费站原则建立高速路网拓扑结构；基于车辆收费站缺失路径以及所建立的高速路网拓扑结构，根据最短路径原则，得到车辆收费站缺失路径中所经过的收费站，进而得到车辆的完整路径。进而得到车辆的完整路径。进而得到车辆的完整路径。

【技术实现步骤摘要】
基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法及系统


[0001]本专利技术属于车辆与路径匹配相关
，尤其涉及基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]高速公路路面设计及养护工作作为高速公路规划设计中的重要环节，如何在设计过程中提升生产要素使用效率，实现科学性决策及精细化管理具有重要意义。交通荷载分析是路面设计工作中的主要影响因素之一，交通荷载参数的精确性将直接影响路面设计及管理养护工作的质量。车路协同智慧高速公路中的联网收费系统可以对收费数据进行实时上传，这些数据蕴含着大量有价值的信息，包括车辆出入口收费站、车辆出入口时间、车道类型、车辆类型、车牌号等相关信息。
[0004]在进行货车出行规律及道路运行状况分析和高速公路轴载谱分析时，需要获取车辆的行驶轨迹信息。基于车路协同智慧高速公路联网收费数据进行车辆行驶轨迹重构时，由于部分高速公路门架存在漏拍等问题，生成的车辆路径存在部分缺失，为了更准确地反映货车在高速公路网上的行驶路径，和更准确地获得高速公路网上各路段的货运承载量，需要对货车车辆行驶路径进行匹配。

技术实现思路

[0005]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法及系统，通过建立车辆缺失路径的高速公路拓扑结构，根据路径最近原则得到车辆的缺失路径。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，包括：
[0007]获取车辆经过收费站已知的轨迹记录以及车辆收费站缺失路径；
[0008]根据车辆已知的所经过的收费站的轨迹记录以及高速公路上收费站情况，根据相邻收费站原则建立高速路网拓扑结构；
[0009]基于车辆收费站缺失路径以及所建立的高速路网拓扑结构，根据最短路径原则，得到车辆收费站缺失路径中所经过的收费站，进而得到车辆的完整路径。
[0010]第二个方面，本专利技术的一个或多个实施例提供了基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配系统，包括：
[0011]获取模块：获取车辆经过收费站已知的轨迹记录以及车辆收费站缺失路径；
[0012]高速路拓扑结构建立模块：根据车辆已知的所经过的收费站的轨迹记录以及高速公路上收费站情况，根据相邻收费站原则建立高速路网拓扑结构；
[0013]路径匹配模块：基于车辆收费站缺失路径以及所建立的高速路网拓扑结构，根据
最短路径原则，得到车辆收费站缺失路径中所经过的收费站，进而得到车辆的完整路径。
[0014]第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法的步骤。
[0015]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法的步骤。
[0016]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0017]在本专利技术中，基于高速公路联网收费数据建立高速路网拓扑结构，通过最短路径法补全缺失路径，最终实现基于高速公路联网收费数据的货车车辆行驶路径匹配。
[0018]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0020]图1为本专利技术实施例一中的基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法流程示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例一中相邻收费站连接示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例一中收费站以及路段编号示意图。
具体实施方式
[0023]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0025]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]实施例一
[0027]如图1所示，本实施例公开了基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，包括：
[0028]步骤1：获取车辆经过收费站已知的轨迹记录以及车辆收费站缺失路径；
[0029]步骤:2：根据车辆已知的所经过的收费站的轨迹记录以及高速公路上收费站情况，根据相邻收费站原则建立高速路网拓扑结构；
[0030]步骤3：基于车辆收费站缺失路径以及所建立的高速路网拓扑结构，根据最短路径原则，得到车辆收费站缺失路径中所经过的收费站，进而得到车辆的完整路径。
[0031]在本实施例步骤1中，获取车辆出入口收费站、车辆出入口时间、车道类型、车辆类型、车牌号等车路协同智慧高速公路联网收费数据。
[0032]利用字符串的查询功能可以查询存在收费站缺失的路径记录。如收费数据中的路径为A|B|C～M|N|O，其中A、B、C、M、N、O均为收费站名称，收费站间用“|”隔开，收费站中间有缺失的情况由“～”连接。
[0033]需要说明的是，收费数据中车辆轨迹缺失路径会以“～”标出，只需查询轨迹中是否有“～”字符即可。
[0034]例如如表1所示，为某高速公路所获取的一些车辆的轨迹情况。
[0035]表1：
[0036]入口入口时间出口出口时间车牌号车辆类型轨迹XXXXXXXXXXXX鲁******货1A|B|C～M|N|OXXXXXXXXXXXX鲁******货2C|I|MXXXXXXXXXXXX鲁******货6A|B～G|HXXXXXXXXXXXX鲁******货6F|C|D|EXXXXXXXXXXXX鲁******货6G|H|NXXXXXXXXXXXX鲁******货6A|B～D|E
[0037]如图2所示，在本实施例步骤2中，首先根据已有路径建立高速路网拓扑结构，构建拓扑结构时，设定相邻收费站的定义如下：若从收费站A到收费站B可由高速公路不经过任何其他收费站连接，则称收费站A与收费站B相邻。读取路径文件，如“A|B～D|E”。
[0038]然后提取相邻收费站路径对，即路径中不存在缺失收费站的、以“|”连接的收费站对，如“A|B”、“D|E”，加入到相邻收费站路径对集合，并在相邻收费站路径对集合中去除重复数据。
[0039]遍历相邻收费站路径集，针对车辆经过的已本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，其特征在于，包括：获取车辆经过收费站已知的轨迹记录以及车辆收费站缺失路径；根据车辆已知的所经过的收费站的轨迹记录以及高速公路上收费站情况，根据相邻收费站原则建立高速路网拓扑结构；基于车辆收费站缺失路径以及所建立的高速路网拓扑结构，根据最短路径原则，得到车辆收费站缺失路径中所经过的收费站，进而得到车辆的完整路径。2.如权利要求1所述的基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，其特征在于，所述相邻收费站原则为：若收费站A到收费站B之间不经过任何其他收费站，则称收费站A与收费站B相邻。3.如权利要求1所述的基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，其特征在于，根据车辆已知的经过的每一个收费站，以及根据高速公路上的收费站情况，根据相邻收费站原则建立相邻收费站路径集。4.如权利要求1所述的基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，其特征在于，采用Floyd最短路算法，计算收费站之间的最短路径，具体的：对于每一对顶点即收费站u和收费站v，通过比较是否存在一个顶点即收费站使得从收费站u到收费站w再到收费站v比已知的路径更短，若存在则更新。5.如权利要求1所述的基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配方法，其特征在于，对收费站进行编码以及对相邻收费站之间的路段进行编号，采用迪杰斯特拉算法，对每一个收费站寻找与其相邻的收费站的最短路径，将最短路径的路段编号记录在收费站间路径字典矩阵中，将车辆经过的已知收费站与收费站间路径字典矩阵相匹配，得到车辆路径完整的路段编号。6.基于车路协同的高速公路车辆行驶路径匹配系统，其特征在于，包括：获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵晓明，王磊，赵珊珊，刘传起，庞化军，李万衡，
申请(专利权)人：山东省交通规划设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：