[發(fā)明專利]支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710532831.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN107180534B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡郁蔥;黃靖翔;張筑杰;黃瑋琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01
• 代理公司: 44245 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 馮炳輝<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開了一種支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度估計(jì)方法，包括步驟：1)選定研究的高速公路，獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料；2)根據(jù)收費(fèi)數(shù)據(jù)，采用基于軌跡法的修正算法求取路段平均速度；3)將“兩客一危”車輛作為浮動(dòng)車，采用速度?時(shí)間積分模型和加權(quán)平均法獲得路段平均速度；4)使用支持向量回歸機(jī)融合算法對(duì)兩類路段平均速度的結(jié)果進(jìn)行融合，得到基于支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度。本發(fā)明將高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)和“兩客一危”北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)合起來，通過支持向量回歸機(jī)的方法得到融合的路段平均速度估計(jì)值，提高了速度估計(jì)的準(zhǔn)確度，有利于高速公路管理者的日常監(jiān)測(cè)和應(yīng)急處理，從而有效提高高速公路的運(yùn)行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速公路管理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度估計(jì)方法。

背景技術(shù)

高速公路路段平均速度指單位時(shí)間段內(nèi)，指定方向通過高速公路某一路段的交通車輛平均行程速度。路段平均速度能直觀反映高速公路路段的實(shí)際運(yùn)行狀況，對(duì)高速公路的出行者和管理部門都具有重要的意義。目前，我國高速公路路段平均速度的獲取方法主要為固定采集法，即采用布設(shè)在高速公路上的車輛檢測(cè)器、高清攝像頭等設(shè)備直接獲取通過該斷面的車輛平均速度，然而，由于布設(shè)和維護(hù)成本高等問題，車輛檢測(cè)器、高清卡口等設(shè)備的布設(shè)密度較低，導(dǎo)致所采集的數(shù)據(jù)覆蓋范圍小，且存在損壞率高、維護(hù)不及時(shí)的問題，無法真實(shí)反映高速公路系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。因此，國內(nèi)外專家學(xué)者開始研究使用檢測(cè)器數(shù)據(jù)以外的其他數(shù)據(jù)源估計(jì)高速公路路段平均速度的方法，例如收費(fèi)數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車數(shù)據(jù)等。采用不同于車輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)源，雖然有效避免了車檢器覆蓋范圍小的問題，但是由于每種單一數(shù)據(jù)源都有其自身的缺陷，例如收費(fèi)數(shù)據(jù)具有滯后性、受匝道長度影響的缺陷而浮動(dòng)車數(shù)據(jù)具有檢測(cè)目標(biāo)隨機(jī)性的缺陷，并不能夠完全準(zhǔn)確地反映實(shí)際的交通狀態(tài)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多源數(shù)據(jù)的融合方法受到越來越多的研究者關(guān)注。與單一數(shù)據(jù)源相比，通過多源數(shù)據(jù)融合獲得的結(jié)果將具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。但是，前人的融合算法依然較多地在檢測(cè)器數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，而檢測(cè)器密度稀疏且損壞率較高是當(dāng)前高速公路數(shù)據(jù)采集的硬傷，有必要研究避開檢測(cè)器數(shù)據(jù)而能通過其他數(shù)據(jù)融合獲取平均速度的方法。通過對(duì)高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)：收費(fèi)數(shù)據(jù)具有車輛信息全面可靠、輻射路網(wǎng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，卻存在滯后性、受道路匝道影響較大的缺陷，而浮動(dòng)車數(shù)據(jù)則具有實(shí)時(shí)性好，路網(wǎng)分布相對(duì)均勻分散的優(yōu)點(diǎn)，卻存在檢測(cè)目標(biāo)隨機(jī)性、對(duì)象不全面的缺陷，可見它們之間能夠很好地優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，互相佐證。

因此，本發(fā)明提出一種基于支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度估計(jì)方法，對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車數(shù)據(jù)獲取的路段平均速度進(jìn)行融合修正，融合后的路段平均速度更接近真實(shí)值，可更好地反映高速公路系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，為管理者和出行者提供決策依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有高速公路車輛檢測(cè)器密度稀疏、損壞率高導(dǎo)致所估計(jì)的路段平均速度準(zhǔn)確率不高這一缺陷，提出了一種支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度估計(jì)方法。該方法利用支持向量回歸機(jī)原理，對(duì)高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)和“兩客一危”衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)所獲取的路段平均速度進(jìn)行融合處理，得到估計(jì)效果更好的路段平均速度，具有實(shí)際推廣價(jià)值。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度估計(jì)方法，包括以下步驟：

1)選定研究的高速公路，獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，包括：高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)、高速公路“兩客一危”北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)；

2)根據(jù)收費(fèi)數(shù)據(jù)，采用基于軌跡法的修正算法求取路段平均速度；

3)將“兩客一危”車輛作為浮動(dòng)車，以其北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用速度-時(shí)間積分模型對(duì)單車行程速度進(jìn)行估計(jì)，再對(duì)單一浮動(dòng)車作加權(quán)平均獲得路段平均速度；

4)使用支持向量回歸機(jī)融合算法對(duì)兩類單一數(shù)據(jù)源處理出來的結(jié)果進(jìn)行融合，得到基于支持向量回歸機(jī)融合的高速公路路段平均速度。