[發明專利]一種快速準確預測車輛通過路段旅行時間的方法

有效

• 申請號: 201410270534.6
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104021674A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 王虹;索丹;陳嵐;張仁輝;張景
• 申請（專利權）人: 武漢烽火眾智數字技術有限責任公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

1.一種快速準確預測車輛通過路段旅行時間的方法，其特征在于包括以下步驟：?

a、獲取所有的卡口站點信息及一段時間內的歷史車輛信息(101)?

b、獲取起點卡口A的車輛緩存(102)?

c、判斷與卡口A相鄰的卡口Bi的旅行時間預測是否完畢-103，i的值介于1和TG_MAXCOUNT之間，TG_MAXCOUNT表示卡口站點總數，是則跳轉到步驟h(108)，否則進入步驟d-(104)；?

d、車牌號碼匹配查找以卡口A為起點，Bi為終點的車輛記錄(104)；?

e、計算當前時段和前一時段車輛從起點卡口站點A到終點卡口站點Bi的旅行時間(105)；?

f、采用卡爾曼算法預測下一時段車輛從起點卡口A到終點卡口Bi的旅行時間(106)；?

g、擁堵系數計算，將擁堵信息實時上報(107)；?

h、結束旅行時間預測流程(108)。?

2.按權利要求1所述的一種快速準確預測車輛通過路段旅行時間的方法，其特征在于e步驟包括以下子步驟：?

e1、獲取終點卡口點Bi的車輛緩存(201)，本方法依據終點卡口車輛緩存，在起點卡口站點車輛緩存中找通行車輛，以確保找到以起點卡口為出發點，以終點卡口站點為目的點的車輛；?

e2、獲取起點卡口點A的車輛緩存(202)；?

e3、獲取從起點卡口A到終點卡口Bi的最短時間t1，最長時間t0(203)，t0和t1分別表示各個卡口站點的理論最大和最小行駛時間，各個站點t0和t1的值不一定相同；?

e4、卡口A的車輛緩存中查找車輛經過時刻在時間段[T-t0,T-t1]內，且以卡口點Bi為終點的車輛(204)，T為車輛經過終點卡口站點Bi的時刻；?

e5、判斷符合要求的車輛是否找到-205，是則進入步驟e6-206，否則查找卡口站點A的下一車輛緩存(209)后跳轉到步驟e4(204)；?

e6、根據車輛經過卡口的經過時刻差值得出車輛經過卡口點A到卡口點Bi的旅行時間，i＝i+1(206)，i用于計數，記錄找到的以起點卡口A為出發點，以卡口Bi為終點的車輛數目；?

e7、判斷i是否等于M(207)，是則進入步驟e8(208)，否則查找卡口站點Bi的下一車輛緩存(210)后跳轉到步驟e2(202)，其中M為預先設置的需要找的車輛數目，該值可以根據需要改變；?

e8、記錄結果(208)，將得到的旅行時間數據存入矩陣中，作為接下來的卡爾曼濾波預測模型的輸入參數。?

3.按權利要求1所述的一種快速準確預測車輛通過路段旅行時間的方法，其特征在于f步驟包括以下子步驟：?

f1、令初始時刻k＝k0，賦初值(301)，設k0為起始時間，確定k0時刻的初始值x(k0)和p(k0)；?

f2、計算預測x(k|k-1)值(302)，x(k|k-1)＝z(k,k-1)x’(k-1)其中x’(k-1)為前一個狀態k-1的估計值，z(k,k-1)為為狀態轉移矩陣，該值是利用歷史數據，應用3次樣條差值擬合曲線，根據此曲線確定的狀態轉移矩陣；?

f3、計算協方差(303)，P(k|k-1)＝z(k,k-1)p(k-1)z^T(k,k-1)+q(k-1)，其中p(k-1)為前一狀態k-1的協方差，z^T(k,k-1)為z(k,k-1)的轉置矩陣，q(k-1)為系統噪聲協方差；?

f4、計算增益矩陣k(k)的值(304)，k(k)＝p(k|k-1)a^T(k)[a(k)p(k|k-1)a^T(k)+r(k)]^-1，其中a(k)為觀測矩陣，即步驟e10(210)計算的旅行時間結果矩陣，a^T(k)為觀測矩陣a(k)的轉置矩陣，r(k)為觀測噪聲協方差，符號^-1為求矩陣的逆運算；?

f5、計算最優估計值x’(k)的值(305),?

x’(k)＝x(k|k-1)+k(k)[y(k)-a(k)x(k|k-1)]，其中y(k)為觀測向量；?

f6、更新協方差P(k)的值(306)，p(k)＝[I-k(k)a(k)]p(k|k-1)，其中I為單位矩陣；?

f7、判斷k是否等于k’(307)，是則進入步驟f8(308)，否則k＝k+1(309)后跳轉到步驟f2(302)，其中k’為需要預測的時刻；?

f8、計算預測結果t(k+1)(308)，得到路段在下一個時間的旅行時間的預測值為t(k+1)＝a(k)x(k)。?