[發明專利]基于車輛自動識別設備的動態OD矩陣估計方法

有效

• 申請號: 201110163206.2
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102289932A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 孫劍;李克平;馮羽;倪穎;唐克雙
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G08G1/017
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種基于AVI檢測設備的動態OD矩陣估計算法，其特征在于具體步驟如下：

?(1)?AVI信息數據的提取與分類

?????將AVI獲得的信息以車輛牌照數據作為主要索引數據，將車輛牌照信息相同的數據進行匹配組合，并根據任一相同車輛牌照的信息量將車輛信息分為以下3大類：

①、包含車輛起點，終點以及經過的所有路徑節點的數據稱為路徑全知型車輛數據；

②、至少包含車輛的經過的兩個路徑節點的數據稱為路徑半知型車輛數據；

③、僅包含車輛經過的一個路徑節點的數據稱為路徑單知型車輛數據；

(2)先驗信息的擴樣

?以AVI捕獲的車輛數為基礎，將先驗信息根據實際捕獲的車輛數進行擴樣處理；

(3)過濾路徑全知型車輛數據

?將路徑全知型車輛數據轉換成OD矩陣信息，并將此OD矩陣信息與擴樣后的先驗信息進行相減，若先驗信息中對應的OD對流量小于0，則賦予一個最小流量1，進而獲得過濾后的先驗OD信息；

(4)估計時段內的路徑行程時間

根據不同AVI的布設信息，將任意相鄰兩組AVI經過的車輛的行程時間進行統計獲得其平均行程時間；根據不同車輛行程時間分布，基于概率論模型，建立AVI行程時間概率分布函數，并通過此函數分析其余車輛未經過這兩組AVI檢測器的可能性；接著通過路段-路徑行程時間關系函數，獲得路徑的行程時間，并將此作為一個判斷車輛是否在估計時段內進入路網的判據；

(5)路徑半知型車輛的路徑估計

?將路徑半知型車輛缺失的部分路徑按行車方向劃分為上游缺失路徑與下游缺失路徑；根據不同的缺失路徑，參照檢測器可測性依據，通過貝葉斯估計算法，對任意車輛的可選缺失路徑迅速縮小搜索范圍，并在過濾先驗OD信息的基礎將可能路徑的選擇概率進行修正；最后通過蒙特卡洛隨機仿真對任意車輛在其可選路徑中作出路徑選擇，并以此進行路徑修復；已獲得的任意一組路徑半知型車輛的路徑信息，通過路徑行程時間，判斷車輛進入路網的時間和離開路網的時間；

(6)先驗OD信息的二次過濾

?????將修復后的路徑半知型數據轉換成OD矩陣信息，并將此OD矩陣信息與擴樣后的先驗信息進行相減，若先驗信息中對應的OD對流量小于0，則賦予一個最小流量1，同時根據剩余的單知型車輛數進行二次擴樣，最終獲得二次過濾后的OD信息；

????（7）?路徑單知型車輛的路徑估計

路徑單知型車輛路徑估計的方法與路徑半知型車輛的路徑估計的方法相似，根據步驟(5)的路徑半知型車輛路徑估計方法，并以此得到單知型車輛信息的OD矩陣信息；

（8）?初始修復OD矩陣獲得

將前面3類得到的OD矩陣信息進行累加以獲得初始修復OD矩陣；

（9）?基于流量調整初始修復OD矩陣信息

將初始修復的OD矩陣信息與AVI檢測的路段流量信息根據路段—路徑流量函數關系進行動態漫步擬合；當路徑流量與路段實測流量相對誤差為5%時，停止漫步擬合，并以此為最終的OD矩陣信息。

2.根據權利要求1所述的基于AVI檢測設備的動態OD矩陣估計方法，其特征在于步驟(5)中所述路徑半知型車輛的路徑估計和步驟(7)中路徑單知型車輛的路徑估計，具體為：

當某一車輛有充足時間到達下一個路段檢測器，但車輛的路徑信息卻不包含下一路段檢測器時，存在下述情況中的任一種：

(1)、車輛通過下一路段，但由于檢測誤差而沒有被記錄；

(2)、車輛沒有經過布設檢測器的路段，直接到達無檢測器布設的路段；

對車輛的可能剩余路徑，依據先驗信息建立初始的路徑選擇概率集，????????????????????????????????????????????????，然后根據下式分析車輛能否在本時段內通過下一路段，并以此縮小對剩余路徑的選擇范圍；

???????????????????????????????（1.1）

?????????????????????????????????????????????????????????????????（1.2）

?????????????????????????????（1.3）

其中：表示任意兩個AVI之間的行程時間；

：表示第i輛車經過任意相鄰AVI檢測器的時間；

???????：表示任意兩個相鄰AVI檢測器之間的距離；

：表示兩個AVI檢測器之間所在的兩個節點之間的距離；

：表示行程時間計算中的隨機誤差；

：表示h時段內，通過兩個AVI檢測器的第i個行程時間區間的選擇概率；

：表示h時段內，通過兩個AVI檢測器的第i個行程時間區間的車輛數；

：表示h時段內，通過兩個AVI檢測器的車輛總數；

：表示h時段內，編號為j的車輛通過兩個AVI檢測器的行程時間；

：表示h時段內，根據兩個AVI檢測器檢測車輛平均行程時間；

S?：表示隨機概率數值；

n?：表示時間區間長度，即單位時間長度；

：表示計算的隨機誤差；

對于可以選擇的剩余路徑，依據下式重新修訂剩余路徑的選擇概率，獲得新的路徑選擇概率集；

????（2.1）

????（2.2）

：表示下游行駛方向中第n組缺失路徑的先驗信息；

???：表示上游行駛方向中第n組缺失路徑的先驗信息；

：表示第n組缺失路徑下游行駛方向中符合可測條件的AVI檢測器共有j組；

：表示第n組缺失路徑上游行駛方向中符合可測條件的AVI檢測器共有k組；

???：表示在車輛i最后一次被檢測到的時刻；

：表示在車輛i第一次被檢測到的時刻；

????：表示估計時段的開始時刻；

???：表示估計時段的長度。