[發(fā)明專利]城市道路交通狀態(tài)時空分析方法與系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210465041.9
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103050005A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 陳紹寬;毛保華;關偉;韋偉;劉爽;柏赟
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

1.城市道路交通狀態(tài)的時空分析方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1）從數據庫中讀取計算分析所需的道路網絡交通流時空數據，并存儲在臨時數據表中，建立時空基礎數據系統；

2）利用數據異常識別和處理規(guī)則對所述交通流時空數據存在的異常進行識別和修復；

3）從GIS地圖中獲取道路之間的空間鄰接關系矩陣，結合時間鄰接關系，獲取時空對象之間的鄰接關系矩陣；

4）根據步驟2中已進行修復處理的道路網絡交通流時空數據，及步驟3得到的時空對象鄰接矩陣，及時空自相關指標計算模型，計算得到時空自相關的全局指標和局部指標；

5）對所述步驟4中得出的時空自相關指標計算結果進行多角度展示和輔助分析，以獲得城市道路交通狀態(tài)。

2.根據權利要求1所述的城市道路交通狀態(tài)的時空分析方法，其特征在于，所述步驟1中從數據庫中讀取交通流時空數據包括：

101）將查詢條件設置成參數由用戶個性化設置，如起始日期和時間、終止日期和時間、道路網絡范圍，道路網絡范圍允許用戶從地圖上直接選擇，或者直接輸入路段名稱或路段在數據庫中的編號；

102）連接數據庫，將用戶輸入的查詢條件嵌套在查詢語句中輸入數據庫進行數據的查詢操作，查詢所得數據存放在一個臨時的數據表中，作為后續(xù)異常識別和處理操作的基礎數據。

3.根據權利要求1所述的城市道路交通狀態(tài)的時空分析方法，其特征在于，所述步驟2中對數據存在的異常進行識別和修復的具體步驟如下：

201）讀取步驟1產生的臨時數據表中的數據，按照異常數據的識別規(guī)則判斷數據中存在的缺失數據和錯誤數據，并進行標記，作為后續(xù)的異常數據修復操作的依據；

202）根據異常數據識別過程標記得出的異常識別結果，依據異常數據的修復規(guī)則對異常數據進行修復，修復完畢的數據輸入到后續(xù)步驟進行自相關指標的計算。

4.根據權利要求1所述的城市道路交通狀態(tài)的時空分析方法，其特征在于，所述步驟3中獲取時空對象之間的鄰接關系矩陣的具體步驟如下：

301）獲取兩個時空對象所在的空間對象之間的鄰接關系，此處的空間對象指的就是空間上的某一條路段，兩條路段有共同的節(jié)點則表示它們相鄰，否則不相鄰；

302）獲取兩個時空對象所在的時間對象之間的相鄰關系，此處由于交通流時空數據都是在路段上按一定的時間間隔進行采集的，因此將研究的時間范圍按數據采集時間間隔分成很多個時段，若兩個時間在相鄰時段內，則表明兩個時間對象相鄰；

303）根據獲取的空間鄰接關系和時間鄰接關系確定時空對象之間的時空鄰接關系，若兩個時空對象在空間上和時間上都相鄰，那么他們在時空關系上就相鄰；對于任意兩個時空對象都按上述步驟得出它們的鄰接關系，即可得到時空鄰接矩陣。

5.根據權利要求1所述的城市道路交通狀態(tài)的時空分析方法，其特征在于，所述步驟4中時空自相關指標計算模型具體包括如下：

401）全局自相關指標的計算，全局自相關指標是衡量全體時空對象自相關程度的量度，考察的是時空對象之間在所研究的交通狀態(tài)數據方面存在的自相關關系，可以直觀的反應所有時空對象的自相關程度；

402）局部自相關指標的計算，局部自相關指標是衡量具體某一個時空與其時空鄰域內的所有時空對象之間自相關程度的一個量度，考察的是具體某一個時空對象與其時空鄰域內所有時空對象之間在所研究的交通流屬性時空數據上的自相關關系。

6.城市道路交通狀態(tài)的時空分析系統，其特征在于，該系統包括：

交通流時空數據查詢模塊，用于實現交通流時空數據的實時查詢功能，且由于需要處理的數據量很大，而分析過程需要針對不同時間段、不同局部路網進行，靈活性要求很高，因此所述數據查詢模塊能根據具體需求為后續(xù)的統計分析提供基礎數據；

異常數據的識別和修復模塊，用于對交通流時空數據查詢模塊所得出的交通流時空數據，進行異常數據的識別和修復，由于檢測器失靈、傳輸線路故障等原因，數據庫中的數據不可避免地存在錯誤、缺失等情況，該模塊對這些異常數據進行處理，防止異常數據影響分析結果的準確性；

時空自相關指標的計算模塊，用于接收進行異常數據識別與修復處理后的交通流時空數據，根據由GIS地圖得到的空間鄰接關系和時間鄰接關系確定時空鄰接矩陣，然后將時空鄰接矩陣輸入本發(fā)明提出的時空自相關指標計算模型，進行時空自相關指標的計算；

計算結果輔助分析與展示模塊，用于對時空自相關指標的計算模塊所得到的時空自相關全局與局部指標，進行圖形化的動態(tài)展示，從時間維和空間維角度繪制趨勢折線圖、分布散點圖、柱狀圖以及交通狀態(tài)展示專題地圖，得到交通狀態(tài)時空演化規(guī)律。