[發明專利]基于數據融合技術的交通狀況估計方法

無效

• 申請號: 200910198692.4
• 申請日: 2009-11-12
• 公開（公告）號: CN101739824A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 陳林;魏淑桃;石林祥
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陳學雯

技術領域

本發明涉及一種交通狀況估計方法，特別是涉及克服單個數據源造成的狀 態估計不夠準確，誤差較大這些缺點的一種基于數據融合技術的交通狀況估計 方法。

背景技術

世界汽車產業的發展和家用轎車的日益普及，道路交通的擁堵問題成為了 城市交通的重要問題；另一方面信息技術的飛速進步為綜合解決交通問題帶來 了機遇。就是在這種背景下，先進的交通信息管理系統先于智能交通系統的其 他系統受到了廣泛的關注，在世界各國都得到了飛速的發展，被應用于動態路 徑規劃、動態導航、路網調協交通信號系統、動態交通調度等各個方面。其中， 實時路網交通狀態的估計是交通信息管理系統的關鍵組成部分。

對路網交通狀態進行實時估計和所采用的交通信息相關，不同的交通信息 決定了估計的方法和精度。目前，國際上已經有許多相關研究，其中，具有代 表性的是Martin?L.Hazclton(“Estimating?Vehicle?Speed?from?Count?and Occupancy?data，Journal?of?Data?Science?2(2004)，231-244”)。Martin L.Hazclton有效地考慮并且建模處理了道路檢測環數據錯誤率大，可靠性低的 問題，并且結果喜人，但是他是在高速路上進行的研究，只適用于交通流是連 續流的情況，而城市的交通流是間斷流，不適用于城市路網的交通流狀態估計。 利用檢測環數據對城市路網進行交通流估計對城市基礎設施要求較高，在很多 城市往往取不到足夠的所需數據，并且錯誤率高的問題得不到有效地解決。

在專利文獻“城市路網交通流狀態估計方法，申請號：200510026214.7” 中，申請人提出了一種基于GPS數據和自適應交通控制系統(SCATS)的交通控 制信息的狀態估計方法。但是單純使用GPS數據，會有很多出錯情況，容易造 成誤判。比如，GPS數據顯示車輛行駛速度為0，系統一般判斷為交通擁堵，但 是當前車輛也可能是因為上下客，或者因為紅燈而造成的車輛GPS數據而顯示 車輛行駛速度為0，并不是真正的交通擁堵，這樣容易造成的交通狀態的估計 錯誤。而且交通控制系統的信息并不方便取得。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于針對現有技術的不足，提出一種新 的基于數據融合的用于城市路網的交通流狀態估計方法，克服單個數據源造成 的狀態估計不夠準確，誤差較大的缺點。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：為了實現這樣的目的， 本發明的技術方案的數據源來自于，一類來自與傳感器數據，包括環形車輛檢 測器和車輛上裝載的GPS接收機。環形車輛檢測器可以獲得當前道路車輛行駛 的平均速度信息；車輛上裝載的GPS接收機也可以獲得當前道路上行駛的車輛 速度信息，如果同時接收到同一路段上的多輛車發送過來的GPS信息，就可以 求出該路段上車輛的平均速度信息。

另一類信息是與交通狀況密切相關的非傳感器信息，包括當前天氣狀況， 當前的時間信息。這些信息也對一條道路是否擁堵有非常重要的影響。

最后一類信息是傳感器歷史信息，包括離現在短時間內的過去GPS接收機 獲得的車輛平均速度信息和環形車輛檢測器獲取的道路車輛平均速度信息。

本方法主要包括以下幾個步驟：

(1).通過傳感器采集路面的交通狀況信息；

(2).對步驟(1)中傳感器采集的傳感器數據進行預處理；

(3).將采集的傳感器數據和當前天氣、時間采用貝葉斯網絡方法，對數 據進行融合處理；

(4).通過融合處理后得到的數據估計交通狀況。

下面分別進行描述：

1.對GPS數據進行預處理：

把能夠提供包括距離、時間、速度信息的車載GPS接收機傳遞過來的當前 實時GPS數據視為各個有向路段上車流的采樣點。GPS數據的預處理，主要包 括首先根據GPS數據中的經緯度信息，進行道路匹配，確定GPS數據來自于那 條路段上的車輛；然后將根據該路段上的所有GPS數據中的車輛速度信息，求 得該路段車輛的平均速度。

2.對環形車輛檢測器數據進行預處理：

因為環形車輛檢測器可以直接提供路段上的車輛行駛的平均速度，所以不 再需要另外的處理。

3.由平均速度劃定道路擁堵狀態：