[發明專利]一種基于稀疏GPS數據的路段行程速度計算方法

在審

• 申請號: 201710360793.1
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN108877211A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 夏瑩杰;蔣萌青;單振宇
• 申請（專利權）人: 杭州遠眺科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/052
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于稀疏GPS數據的路段行程速度計算方法。解決現有對路段行程速度計算依賴交通浮動車數量，在路段GPS數據稀疏時計算不準確的問題。方法包括將車輛GPS數據根據用戶進行劃分建立用戶軌跡點集合；對于單個用戶行駛的每一條路段，將上下游相鄰路段上離該路段最近的軌跡點添加到用戶軌跡點集合中；對每條路段，按照軌跡方向依次計算每個用戶在該路段的行程速度；計算路段上所有用戶行程速度的平均值，作為該路段的行程速度，計算出所有路段的行程速度。本發明克服了一般路段平均速度獲取方法中對交通浮動車數量的嚴重依賴，提升了路段行程速度計算的準確性；計算簡便，運算速度快，可靠性高。

技術領域

本發明涉及一種智能交通系統研究領域，尤其是涉及一種降估計 誤差的基于稀疏GPS數據的路段行程速度計算方法。

背景技術

智能交通系統已經成功應用于交通管理、出行誘導、信號控制、 安全駕駛等多個領域。路段平均行程時間估計是智能交通系統的重要 理論問題之一。GPS(GlobalPositioning System)浮動車信息采集 技術作為一項新興的交通狀態信息動態采集技術，具有全天候、實時 性強、檢測成本小、數據精度高、采集范圍廣等諸多優點，并在世界 范圍內得到了積極的研究和推廣應用。

相關研究工作包括：利用車載GPS數據估計單車行程速度的模型 主要有速度積分模型和位置插值模型。前者利用GPS瞬時速度序列進 行積分估計單車路段行程速度，后者利用路段邊界兩側GPS定位點的 位置、時間信息，采用內插法估計車輛通過路段邊界的時間，進而計 算出單車路段行程速度。但高頻采樣的GPS數據是以上兩個模型的前 提，否則計算得到的平均行程速度精度會顯著下降。

2007年陳志鵬、劉允才在《城市路段交通流平均速度獲取方法》 專利中提出根據道路長度、平均行駛時間和平均等待時間獲得道路平 均速度；孫棣華、廖孝勇等通過判斷GPS數據量是否充分，對數據量 充分和不充分的路段采用不同的方法獲取交通流平均速度，并考慮信 號燈和公交車站帶來的影響，其對于數據不充分的路段利用歷史數據 和當前數據，計算出路段平均速度；2011年姜桂艷、常安德等在《基 于出租車GPS數據的路段平均速度估計模型》論文中考慮不同類型 GPS車輛運行特征，設計了兩個基于出租車GPS數據估計路段平均速 度的改進模型，基于兩個改進模型設計了路段平均速度的融合估計方法；2015年丁濤杰、史殿習在《基于出租車GPS數據的道路平均速 度估計方法》論文中針對出租車運營特性及其GPS數據特點，首先對 能用于道路速度的有效數據進行獲取，再根據位置插值模型進行改進， 使之能適用于低頻采樣的數據。

上述這些方法在獲取GPS數據不充分時，往往通過借助歷史數據 或者進行插值運算估算當前的路段速度，而當數據稀疏時計算當前時 刻路段平均速度則存在一定的誤差。

行程速度是浮動車數據中重要的數據之一，也是交通流理論研究 中的重要參數和交通運行情況的基本量度。但由于浮動車特有的流動 性以及浮動車規模的限制，使得部分路段存在著數據稀疏問題。探討 路段浮動車稀疏數據的路段速度計算方法具有實際意義，因此必要發 明一種能基于稀疏GPS數據對路段行程速度進行計算方法。

發明內容

本發明主要是解決現有技術對路段行程速度計算依賴交通浮動 車數量，在路段GPS數據稀疏時造成速度估計誤差的問題，提供了一 種降估計誤差的基于稀疏GPS數據的路段行程速度計算方法。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一 種基于稀疏GPS數據的路段行程速度計算方法，包括以下步驟：

S1.將車輛GPS數據根據用戶進行劃分，建立多個用戶軌跡點集 合；將GPS數據進行路段匹配，根據用戶劃分成多個用戶集合，每 個用戶集合建立自己對應路段的軌跡點集合。