[發明專利]公路交通堵塞定位搜尋方法

有效

• 申請號: 201410242456.9
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104050808A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 曹天揚;申莉;趙世亮
• 申請（專利權）人: 北京航天福道高技術股份有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于交通控制技術領域，特別關于交通事故的預警處理，具體是指公路交通堵塞定位搜尋的方法。

背景技術

交通堵塞嚴重影響人們的正常出行及工作效率，從統計來看，發生交通堵塞的原因一般都是該地段發生了車流量大，尤其是交通事故造成的。交通事故是指公路車輛在道路上因過錯或者意外造成人身傷亡或者財產損失的事件。在全世界范圍內，道路交通事故已經成為社會的一大公害。交通事故通常會引起道路阻塞、造成交通不暢，交通管理平臺如果能及時準確獲知阻塞發生的位置，可以判斷該地區可能有事故隱患或已經發生，可以及早派出警力到現場進行疏通、避免交通事故的進一步惡化。

及時準確定位道路交通堵塞位置，對于道路交通指揮決策、提高交通的安全性，以及對于探究道路交通事故的發生規律、分析現有道路交通條件下交通事故的未來發展趨勢都有著非常重要的意義。

目前交通監控平臺主要還是依靠人工檢索和判別，通過指揮中心大屏尋找交通事故。這項任務的工作量很大、非常辛苦，而且長時間工作會導致人疲勞、準確率下降。因此交通管理監控平臺需要一種自動搜索方法與之配合，運行于平臺的計算機之上自動輔助交警尋找、定位交通堵塞點。

運行交通監控平臺堵塞點自動搜索的前提有兩種，一是建立監測站點，進行交通事件實時監測；二是根據交通流運動規律建立短時交通預測模型，通過對比預測結果與實際交通參數之間的差異來確定是否有交通事故或交通堵塞。

交通事件實時監測屬于定點監測，是指設立多個監測點，系統通過視頻處理自動完成交通事件監測，如在監測站點發現停駛、車輛逆行、遺棄物、行人檢測、車輛慢行、交通擁堵、車輛軌跡異常、撞車、火災、煙霧等，都可作為判定的依據。但是這種方法受天氣狀況影響很大，在雨雪霧等惡劣天氣中的有效檢測距離會大幅度下降；而且需要設立多個監測點(間距要非常近)才能保證無路面漏檢測，導致建設成本非常高。

短時交通預測依賴于對交通流運動規律建立精確的數學模型，國內外對于道路交通事故預測進行了多方面研究，提出了一些事故預測方法，主要有：基于線性系統理論的方法、基于知識發現的智能模型的方法、基于非線性系統理論的方法。其中研究比較早也比較多的是基于線性系統理論的預測方法，根據當前時段的交通流狀態向量進行單步預測，得到下一個時段的預測結果。同時記錄預測值，將其作為下一步預測的基礎，如此循環。常用的主要有歷史平均預測方法、時間序列預測方法、卡爾曼濾波預測方法等。這些方法需要依賴于對交通流運動規律建立精確的數學模型，但是，交通流的實質是一種混沌運動，很難用精確的模型描述，即使是對正常交通行駛狀態也很難做到非常精確描述。因此基于短時交通預測方法來確定交通事故的位置精度可能會受到影響，而且短時交通預測僅能判斷路段內是否有交通事故，并不能定位具體的事故發生地點。交通事故多發于限速比較高的公路。

發明內容

因此為了解決交通堵塞點定位難的問題，本發明提供一種運行于交通指揮平臺的公路交通堵塞搜尋定位方法。該方法能在兩個監測點之間的觀測盲區確定交通堵塞點。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種公路交通堵塞定位搜尋方法，基于沿途設置的監測系統而實現，包含堵塞區域搜尋和堵塞點定位搜尋兩方面內容；對于可視型、相鄰兩監測點之間的監視范圍包容兩點間的所有路況的監測系統，采用堵塞區域搜尋方式；對于可視型、但相鄰兩監測點之間的監視范圍不能包容兩點間的所有路況的監測系統，以及不可視的監測系統，采用堵塞點定位搜尋方式。

所述可視監測系統包括視頻器；所述不可視監測系統包括地埋線圈、微波傳感器。

所述堵塞區域搜尋方式，是指將所有在監測點獲得的車流量進行對比，找到最小值，根據最小值所在監測點的畫面判斷堵塞的具體位置。

所述堵塞點定位搜尋方式，是指將監測系統獲得的最小車流量上游數個監測點的車流量數據通過最小二乘法擬合成一條上游流量曲線；將最小車流量下游數個監測點的車流量數據通過最小二乘法擬合成一條下游流量曲線，求取兩條曲線的交點，即是堵塞點。

擬合流量曲線的具體計算方法如下：以最小車流量那一監測點為分界點，向上游搜尋流量明顯下降的一段監測點集合，集合是一個二維矩陣，不包含分界點，一列為監測點位置坐標、另一列是監測點測得的流量，以擬合直線的參數變換劇烈程度為判斷標準，差異大于閾值時停止搜索，然后對該數據集合進行最小二乘法擬合求得上游流量下降曲線；用數學模型表達為：Y＝XH，