[發明專利]高速公路行程時間預測系統和預測方法

有效

• 申請號: 201610940816.1
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN106940930B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 張曉春;李強;段仲淵;趙再先;楊弘;陳德玖;張曉陽
• 申請（專利權）人: 深圳市城市交通規劃設計研究中心有限公司;重慶市市政設計研究院
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

1.一種高速公路行程時間預測系統，其特征在于，包括：

數據庫，用于保存完整經過目標高速公路的車輛的行程時間和交通狀況數據關聯表；

K值確定單元，從數據庫中取m個所述行程時間和交通狀況數據關聯表作為測試數據，從數據庫中另取一定數量的所述行程時間和交通狀況數據關聯表作為訓練數據，所述測試數據和訓練數據不相互重疊，從所述訓練數據中搜索與當前交通狀況最接近的K個行程時間，用該K個行程時間的平均值作為目標高速公路的行程時間的訓練預測值F_t(K)，其中，K為≥3的整數，K值從3開始遞增，根據下面的公式(1)依次計算每一K值對應的行程時間的平均絕對百分比誤差即MAPE值之后，將MAPE值最小的K值作為用于預測當前時間段內所述目標高速公路的行程時間的K確定值，

其中，A_t為車輛的實際行程時間；以及

行程時間預測值確定單元，從所述訓練數據中搜索與當前交通狀況最接近的所述K確定值個數的行程時間，并將所述K確定值個數的行程時間的平均值確定為所述目標高速公路的行程時間預測值，

設最新時間段內目標高速公路的當前交通狀況數據由多維向量[p1，p2，p3，…，pn]表示，所述目標高速公路的歷史交通狀況數據由多維向量[q1、q2、q3、…、qn]表示，其中，n為車速等級的級別個數，n≥1，p1、p2、p3、…、pn，q1、q2、q3、…、qn為所述目標高速公路上對應于各個車速等級的路段長度，

所述行程時間預測值確定單元根據下面的公式(2)計算當前交通狀況與歷史交通狀況之間的歐式距離d(p，q)，

d(p，q)值越小，認為歷史車輛行程時間的交通狀況更接近當前交通狀況。

2.根據權利要求1所述的高速公路行程時間預測系統，其特征在于，

還包括：

高速公路路段關系表生成單元，利用地理信息系統，篩選組成高速公路的路段列表，建立包括高速公路識別號、高速公路名稱、高速公路路段識別號、路段方向、路段長度信息的高速公路路段關系表，并將該高速公路路段關系表存儲到所述數據庫中；

車輛行程時間信息表生成單元，通過車載GPS設備獲取浮動車的行駛軌跡信息，將所述浮動車的行駛軌跡與電子地圖進行匹配來確定并記錄包括車輛識別號、車輛進入高速公路時刻、高速公路路段識別號、行駛方向、車速信息的車輛行程時間信息表，并將該車輛行程時間信息表存儲到所述數據庫中；以及

高速公路路段行程車速表生成單元，按指定時間間隔匯總所述車輛行程時間信息表，生成包括日期、時間段、高速公路路段識別號、路段長度、平均行程時間、平均行程車速信息的高速公路路段行程車速表，并將該高速公路路段行程車速表存儲到所述數據庫中，其中，所述平均行程時間是經過了相應路段的所有浮動車的行程時間除以浮動車輛數的值；以及

車輛行程時間與交通狀況數據關聯表生成單元，利用所述高速公路路段關系表，從所述車輛行程時間信息表中選取完整經過所述目標高速公路的浮動車的相關信息，再根據所述高速公路路段行程車速表，生成作為所述完整經過所述目標高速公路的浮動車進入所述目標高速公路時的交通狀況的多維向量，并生成包括所述完整經過所述目標高速公路的浮動車的車輛識別號、高速公路識別號、日期、進入高速公路時刻、時間段、行程時間、所述多維向量的車輛行程時間與交通狀況數據關聯表，將該車輛行程時間與交通狀況數據關聯表存儲到所述數據庫中，所述多維向量的各要素為對應于各個車速等級的路段長度。