一种路网交通状态检测方法、装置、终端及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路网交通状态检测方法、装置、终端及介质，所述方法包括获取目标城市内的车辆轨迹数据和路网数据，得到第一轨迹数据；通过匹配路网数据与车辆轨迹数据，筛选出符合预先设定阈值的轨迹，得到第二轨迹数据；计算第二轨迹数据的每条轨迹所经路段的初始车速，并对所经路段的轨迹进行标记，得到每条轨迹的有效轨迹；计算所述有效轨迹所经路段的平均车速、行程时间；基于第二轨迹数据的空间信息对平均车速和行程时间进行修正；提取所述有效轨迹的每个路段和城市路网的交叉口的交通运行特征数据。因此，本发明专利技术实施例能够获取路段级别的交通运行特征数据以及交叉口级别的交通运行特征数据，以识别城市路网运行特征和判断交通流整体状态。和判断交通流整体状态。和判断交通流整体状态。

【技术实现步骤摘要】
一种路网交通状态检测方法、装置、终端及介质


[0001]本专利技术涉及城市交通
，尤其涉及一种路网交通状态检测方法、装置、终端及介质。

技术介绍

[0002]城市交通运行特征识别对完善城市交通体系、提高交通服务水平和支持各类决策有重要意义。通过对路段交通流量、运行速度、拥堵状况等通知进行识别，可为交通管理部门提供实时信息，为制定缓解拥堵和提高交通安全的对策提供依据。同时，通过识别城市交通流量和通行能力特征，可以发现现有交通设施存在的问题，为规划新建交通设施提供参考。
[0003]现有技术中，一是通过雷达、红外等监测感应设备识别城市路网运行特征，但该方法对于监测设备的覆盖率依赖度较高，对于没有安装监测设备的区域，无法获取交通运行特征，且雷达、红外检测数据多为点状数据，难以获得连续路段级别的交通运行特征；二是通过对浮动车gps轨迹数据进行处理和扩样，获取全路网运行特征，该方法的缺点在于样本量较少，难以准确反映整体交通状态，存在较大误差，且浮动车多为出租车，在交通运行特征不具有代表性；三是通过对路段和交叉口的监控视频进行识别分析，获取路网运行车速、转向流量等信息，该方法成本很高，产生的数据量巨大，后期处理人力物力耗费大，且易涉及隐私问题。因此，亟需提供一种覆盖面大，能够准确判断交通流整体状态，具且对于人力物力的要求较低的路网交通特征识别方法以完善城市交通体系和提高交通服务水平。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种路网交通状态检测方法、装置、终端及介质，基于低采样车辆轨迹数据，获取路段级别的运行特征数据，以及交叉口级别的交通特征数据，以识别城市路网运行特征和判断交通流整体状态，且本专利技术的数据覆盖面大，具有较强的泛化能力，能够实现交通拥堵识别，对于人力物力的要求较低，经济适用性良好。
[0005]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种路网交通状态检测方法，包括：
[0006]获取目标城市内的车辆轨迹数据和路网数据，得到第一轨迹数据；
[0007]通过匹配所述路网数据与车辆轨迹数据，筛选出符合预先设定阈值的轨迹，得到第二轨迹数据；
[0008]计算所述第二轨迹数据的每条轨迹所经路段的初始车速，并对所经路段的轨迹进行标记，得到所述每条轨迹的有效轨迹；
[0009]计算所述有效轨迹所经路段的平均车速、行程时间；基于所述第二轨迹数据的空间信息对所述平均车速和行程时间进行修正；
[0010]提取所述有效轨迹的每个路段的交通运行特征数据；
[0011]提取所述城市路网的交叉口的交通运行特征数据，获得城市路网交通流状态。
[0012]作为上述方案的改进，所述通过匹配所述路网数据与车辆轨迹数据，筛选出符合预先设定阈值的轨迹，得到第二轨迹数据，具体包括：
[0013]将包含地理位置信息的轨迹数据序列与电子路网矢量地图进行数据关联；
[0014]获得所述数据关联的轨迹数据所表示的具体行驶路线，以及所述具体行驶路线所经过的路段长度；
[0015]计算每条所述轨迹数据的行驶长度，将所述行驶长度不符合预先设定阈值的轨迹数据删除，得到第二轨迹数据。
[0016]作为上述方案的改进，所述计算每条所述轨迹数据的行驶长度，将所述行驶长度不符合预先设定阈值的轨迹数据删除，得到第二轨迹数据，具体包括：
[0017]计算所述数据关联的轨迹数据的每条轨迹记录的行驶总长度，获得所述数据关联的所有轨迹数据对应的轨迹长度；
[0018]对所述轨迹长度进行长度排序，若所述轨迹长度的分布符合正态分布，则采用三标准差原则，剔除所述轨迹长度大于或小于的轨迹，得到第二轨迹数据；其中，为所述轨迹长度的均值，σ为所述轨迹长度的标准差；
[0019]若所述轨迹长度的分布不符合正态分布，则采用箱型图法，剔除所述轨迹长度大于QU+1.5IQR或小于QL
‑
1.5IQR的轨迹，得到所述第二轨迹数据；其中，QU为所述轨迹长度的上四分位数，QL为所述轨迹长度的下四分位数，IQR为所述轨迹长度的上四分位数与下四分位数之间的差，IQR＝QU
‑
QL。
[0020]作为上述方案的改进，所述计算所述第二轨迹数据的每条轨迹所经路段的初始车速，并对所经路段的轨迹进行标记，得到所述每条轨迹的有效轨迹，具体包括：
[0021]计算所述第二轨迹数据的每条轨迹所经路段的初始车速；
[0022]若所述每条轨迹在当前所经路段的时间戳与在下一所经路段的时间戳之间的时间差为0，则将所述当前所经路段的轨迹标记为有效轨迹；
[0023]若所述时间差不为0，则根据所述时间差计算所述当前所经路段的初始速度；
[0024]若所述当前所经路段的初始速度小于预设速度，则所述轨迹在所述当前所经路段停车，将所述当前所经路段的轨迹标记为无效轨迹；
[0025]若所述当前所经路段的初始速度大于或者等于所述预设速度，则将所述当前所经路段的轨迹标记为有效轨迹；历遍所述每条轨迹，得到所述每条轨迹的有效轨迹。
[0026]作为上述方案的改进，所述计算所述有效轨迹所经路段的平均车速、行程时间；基于所述第二轨迹数据的空间信息对所述平均车速和行程时间进行修正，具体包括：
[0027]累计所述每条轨迹的连续有效轨迹的通行时间，直至累计的通行时间大于预设时间后，根据累计的通行时间以及对应有效轨迹的路段长度，求得所述对应有效轨迹所经路段的平均车速，并分配给所有参与本次累计的所经路段；
[0028]将累计的通行时间分配给所有参与本次累计的所经路段，得到车辆在每个所经路段的行程时间；
[0029]基于所述第二轨迹数据的空间信息，根据道路等级确定不同路段的限速，计算路段最小行驶时间成本；
[0030]比较所述行程时间和对应的最小行驶时间成本，修正所述行程时间；
[0031]根据修正后的行程时间以及对应的路段长度，得到所述每条轨迹在每个路段的修
正车速。
[0032]作为上述方案的改进，所述提取所述有效轨迹的每个路段的交通运行特征数据，包括路段流量、方向系数、平均行程车速、重载货车比例、高峰小时系数、拥堵路段识别，具体包括：
[0033]根据所述第二轨迹数据的空间信息，统计每个路段在每时段的每个方向的有效轨迹数，作为所述路段在所述时段内和行驶方向上的路段流量；
[0034]将所述路段流量较大的方向上的交通流量占总流量的比例，作为所述路段在所述时段的方向系数；
[0035]根据所述每个路段所有有效轨迹的平均车速，累加指定时段内特定路段上车辆通行时间之和，计算所述指定时段内所述路段的平均行程车速；
[0036]按车型统计所述路段流量，并计算所述每个路段的重载货车流量占路段总流量的比例，作为重载货车比例；
[0037]挑选交通流量最高的小时，计算高峰小时系数PHF；
[0038]采用所述有效轨迹的平均车速或者停车比例作为拥堵路段识别指标，识别拥堵路段；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路网交通状态检测方法，其特征在于，包括：获取目标城市内的车辆轨迹数据和路网数据，得到第一轨迹数据；通过匹配所述路网数据与车辆轨迹数据，筛选出符合预先设定阈值的轨迹，得到第二轨迹数据；计算所述第二轨迹数据的每条轨迹所经路段的初始车速，并对所经路段的轨迹进行标记，得到所述每条轨迹的有效轨迹；计算所述有效轨迹所经路段的平均车速、行程时间；基于所述第二轨迹数据的空间信息对所述平均车速和行程时间进行修正；提取所述有效轨迹的每个路段的交通运行特征数据；提取所述城市路网的交叉口的交通运行特征数据，获得城市路网交通流状态。2.如权利要求1所述的路网交通状态检测方法，其特征在于，所述通过匹配所述路网数据与车辆轨迹数据，筛选出符合预先设定阈值的轨迹，得到第二轨迹数据，具体包括：将包含地理位置信息的轨迹数据序列与电子路网矢量地图进行数据关联；获得所述数据关联的轨迹数据所表示的具体行驶路线，以及所述具体行驶路线所经过的路段长度；计算每条所述轨迹数据的行驶长度，将所述行驶长度不符合预先设定阈值的轨迹数据删除，得到第二轨迹数据。3.如权利要求2所述的路网交通状态检测方法，其特征在于，所述计算每条所述轨迹数据的行驶长度，将所述行驶长度不符合预先设定阈值的轨迹数据删除，得到第二轨迹数据，具体包括：计算所述数据关联的轨迹数据的每条轨迹记录的行驶总长度，获得所述数据关联的所有轨迹数据对应的轨迹长度；对所述轨迹长度进行长度排序，若所述轨迹长度的分布符合正态分布，则采用三标准差原则，剔除所述轨迹长度大于或小于的轨迹，得到第二轨迹数据；其中，为所述轨迹长度的均值，σ为所述轨迹长度的标准差；若所述轨迹长度的分布不符合正态分布，则采用箱型图法，剔除所述轨迹长度大于QU+1.5IQR或小于QL
‑
1.5IQR的轨迹，得到所述第二轨迹数据；其中，QU为所述轨迹长度的上四分位数，QL为所述轨迹长度的下四分位数，IQR为所述轨迹长度的上四分位数与下四分位数之间的差，IQR＝QU
‑
QL。4.如权利要求1所述的路网交通状态检测方法，其特征在于，所述计算所述第二轨迹数据的每条轨迹所经路段的初始车速，并对所经路段的轨迹进行标记，得到所述每条轨迹的有效轨迹，具体包括：计算所述第二轨迹数据的每条轨迹所经路段的初始车速；若所述每条轨迹在当前所经路段的时间戳与在下一所经路段的时间戳之间的时间差为0，则将所述当前所经路段的轨迹标记为有效轨迹；若所述时间差不为0，则根据所述时间差计算所述当前所经路段的初始速度；若所述当前所经路段的初始速度小于预设速度，则所述轨迹在所述当前所经路段停车，将所述当前所经路段的轨迹标记为无效轨迹；
若所述当前所经路段的初始速度大于或者等于所述预设速度，则将所述当前所经路段的轨迹标记为有效轨迹；历遍所述每条轨迹，得到所述每条轨迹的有效轨迹。5.如权利要求1所述的路网交通状态检测方法，其特征在于，所述计算所述有效轨迹所经路段的平均车速、行程时间；基于所述第二轨迹数据的空间信息对所述平均车速和行程时间进行修正，具体包括：累计所述每条轨迹的连续有效轨迹的通行时间，直至累计的通行时间大于预设时间后，根据累计的通行时间以及对应有效轨迹的路段长度，求得所述对应有效轨迹所经路段的平均车速，并分配给所有参与本次累计的所经路段；将累计的通行时间分配给所有参与本次累计的所经路段，得到车辆在每个所经路段的行程时间；基于所述第二轨迹数据的空间信息，根据道路等级确定不同路段的限速，计算路段最小行驶时间成本；比较所述行程时间和对应的最小行驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：周清雅，陈旺旸，郑煜铭，廖顺意，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：