[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于時(shí)空相關(guān)性的交通流量數(shù)據(jù)恢復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410154792.8
• 申請(qǐng)日: 2014-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103971520A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋春躍;吳俏;沈國(guó)江;王慧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08G1/01
• 分類(lèi)號(hào): G08G1/01;G06F19/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通工程領(lǐng)域，涉及一種基于時(shí)空相關(guān)性的交通流量數(shù)據(jù)恢復(fù)方法。

背景技術(shù)

交通信息數(shù)據(jù)是智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)、完整的交通信息數(shù)據(jù)有利于提高交通管理和控制的準(zhǔn)確性。交通信息數(shù)據(jù)主要有交通流量、速度和占有率，其中交通流量數(shù)據(jù)是最基本也是最重要的數(shù)據(jù)。

通常，智能交通系統(tǒng)主要采用浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)和路口及路段車(chē)輛檢測(cè)器數(shù)據(jù)。浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)是指通過(guò)裝備全球定位系統(tǒng)的浮動(dòng)車(chē)得到的位置數(shù)據(jù)，以及由此推斷得到的速度、行程時(shí)間等數(shù)據(jù)；路口及路段車(chē)輛檢測(cè)器數(shù)據(jù)是指通過(guò)安裝在路口或者路段中的各種車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)得到的交通流量、速度、占有率等數(shù)據(jù)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)由于采用GPS技術(shù)，數(shù)據(jù)可靠性和準(zhǔn)確性較高，但得到的數(shù)據(jù)不夠全面、完整，一般作為輔助數(shù)據(jù)，應(yīng)用并不廣泛；而路口及路段車(chē)輛檢測(cè)器數(shù)據(jù)非常全面、完整，是交通系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來(lái)源，但是由于檢測(cè)器故障、老化等原因，得到的數(shù)據(jù)質(zhì)量相對(duì)較差且存在大量數(shù)據(jù)缺失，對(duì)后續(xù)的有交通控制決策制定帶來(lái)了極大的困難，故必須對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選并補(bǔ)充恢復(fù)。

目前，我國(guó)關(guān)于交通流量數(shù)據(jù)篩選及恢復(fù)的研究已出具成果，所采用的方法有包括kalman濾波、非參數(shù)回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等各種智能算法。然而，在提高了數(shù)據(jù)篩選及恢復(fù)的精確性的同時(shí)，這些算法都過(guò)于復(fù)雜，不能滿足交通數(shù)據(jù)需實(shí)時(shí)處理的要求，難以真正用在實(shí)際道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于時(shí)空相關(guān)性的交通流量數(shù)據(jù)恢復(fù)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明方法包括以下步驟：

步驟（1）.交通流量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：

將檢測(cè)點(diǎn)由車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)得到的原始交通流量數(shù)據(jù)^qorig單位換算成標(biāo)準(zhǔn)小時(shí)流量數(shù)據(jù)，然后對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)小時(shí)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均轉(zhuǎn)換成固定周期T的交通流量數(shù)據(jù)集q；

所述的固定周期T可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用所需而定；

所述的固定周期T的交通流量數(shù)據(jù)集q={q(1),…,q(k),…,q(n)}；q(k)表示k時(shí)間段的交通流量數(shù)據(jù)，其中

所述的標(biāo)準(zhǔn)小時(shí)流量數(shù)據(jù)表示單位為veh/h(即車(chē)輛/小時(shí))的交通流量數(shù)據(jù)；

步驟（2）.交通流量數(shù)據(jù)篩選

2.1閾值篩選：

對(duì)步驟（1）得到的固定周期T的交通流量數(shù)據(jù)集q進(jìn)行篩選，即對(duì)交通流量數(shù)據(jù)集q中的交通流量數(shù)據(jù)q(k)進(jìn)行逐個(gè)比較，根據(jù)公式（1）進(jìn)行篩選，剔除q中不符合公式（2）的數(shù)據(jù)：

0＜q(k)＜Q_max(1)；

Q_max＝f_c×C(2)；

其中閾值Q_max的單位為veh/h；C表示車(chē)道的基本通行能力，單位為veh/h；f_c為常數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行限定；

2.2零數(shù)據(jù)篩選：

對(duì)步驟2.1篩選后得到的交通流量數(shù)據(jù)集進(jìn)行零數(shù)據(jù)篩選，具體步驟如下：

根據(jù)泊松分布原理得到時(shí)間間隔t內(nèi)到達(dá)車(chē)輛數(shù)的概率P(x)見(jiàn)公式（3）：

P(x)=(λt)xe-λtx!---(3)]]>

式中P(x)為時(shí)間間隔t內(nèi)到達(dá)x輛車(chē)的概率，x為自然數(shù)；λt為時(shí)間間隔t內(nèi)平均到達(dá)的車(chē)輛數(shù)；

本發(fā)明取置信水平α＝0.01，采樣間隔內(nèi)有車(chē)輛通過(guò)，即x＞0的概率為：