[發明專利]交通監測數據矩陣補全算法

有效

• 申請號: 201210516675.2
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103854480A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 李曄;張帆;鄒瑜斌;魯鳴鳴;須成忠
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06F19/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 梁珣

技術領域

本發明屬于監控領域，尤其涉及一種交通監測數據矩陣補全算法。

背景技術

智能交通是智能城市的基石，而智能交通是建立在交通數字化之上的。其中，實時交通路況的監測又是交通數字化的重中之重。

傳統的交通路況監測方法主要有：1）交叉路口的攝像頭監測；2)路面的傳感器監測；3）交通參與者的主動匯報；4）大規模行駛車輛的GPS匯報監測。前兩者的觀測結果能夠實時反應在途車數，再結合相關的道路容車量和交通流速知識，能夠得到最為精準的監測信息。然而布設成本最高，因此覆蓋范圍也是最小的。第三種方法則面臨著參與者積極性、信息源可靠程度和感性交通認知與定量的交通信息之間的轉換關系等難題，尚存商榷空間。

隨著車載GPS設備的普及，第四種方法變得最為常用，這也是現有的主要交通狀況監測方案。通過在一定時間內，一條車道的一個方向上正常行駛的多個車輛的平均速度代表該道路該方向該時段的實時的交通路況。該方法已經被各種數字地圖數據提供公司廣泛采用，產生的監測數據被應用于天地圖、谷歌地圖和必應地圖等多種具有影響力的數字地圖平臺。然而，目前所利用的第四種方法仍面臨著車輛覆蓋率低導致的交通監測矩陣稀疏的問題。因此無論谷歌地圖還是百度地圖，實時交通狀況的顯示都局限于少量主要干道，并且以非常低的頻率（約1小時）更新道路狀況。顯然，這對于瞬息萬變的城市交通狀況來說，是不足以為駕駛者起到指導作用的。

現有方案中，通過普通的矩陣補全算法可以對稀疏的交通矩陣進行補全，從而填充稀疏矩陣的空值，但是，對于龐大的交通監測矩陣，計算時間開銷大，耗時長，所以其效率低。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種交通監測數據矩陣補全算法，旨在解決現有技術中的技術方案計算時間開銷大，效率低的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種交通監測數據矩陣補全算法，所述方法包括：

云平臺依據地理坐標將接收到的全球定位系統（Global?Positioning?Syst，GPS）點數據和道路的GIS數據劃分成多個部分的GPS點數據和道路的GIS數據，將多個部分的GPS點數據和道路的GIS數據分散存儲到云平臺的不同子節點的HBase數據庫內；

所述GPS點數據包括：經緯度坐標、時間和運行方向；

每個子節點并行計算其存儲的GPS點數據和道路的GIS數據所對應道路的在m個時間區間的平均速度，將所有子節點計算的道路在m個時間區間的平均速度組合起來形成交通矩陣T_mxn；其中為該T_m×n的列矢量，表示第i條道路在m個時間區間的平均速度；

計算T_m×n的相關系數矩陣CM_n×n；其中CM_n×n為n*n的對角矩陣；將T_m×n、CM_n×n、σ_c、φ_s作為一個輸入四元組對所述輸入四元組進行聚類算法運算得到聚類結果RClusters={RS₁,RS₂，...,RS_k}以完成交通監測數據矩陣補全運算；

其中k≤n，其中單個聚類道路集RSi={rm×1num1,rm×1num2,...,rm×1num3},]]>其中num1,num2,num3≤n；