[發(fā)明專利]路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向和關(guān)鍵路徑分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811227838.9
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109767615B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周東;陳凝;呂偉韜;盛旺
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇智通交通科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06K9/62
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發(fā)明提供一種路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向和關(guān)鍵路徑分析方法，基于卡口數(shù)據(jù)生成的車輛軌跡，采用譜聚類方法進行軌跡拆分，在此基礎(chǔ)上提取出行軌跡的時空特征變量，通過主題模型實現(xiàn)出行軌跡的聚類，從而識別路網(wǎng)的關(guān)鍵流向與關(guān)鍵路徑；本發(fā)明采用了對缺失信息具有較高“容忍”程度的主題模型對車輛軌跡進行分析，進而從車輛軌跡中提取路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向與關(guān)鍵路徑，為路網(wǎng)需求側(cè)特征分析提供重要支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向和關(guān)鍵路徑分析方法。

背景技術(shù)

各種先進通信及計算機技術(shù)在道路網(wǎng)上的大規(guī)模應(yīng)用，使得獲得單個車輛在路網(wǎng)上的完整出行軌跡成為可能。由于車輛出行軌跡包含著豐富的出行信息，如出行時長、出行路徑等，因而不僅在分析單個個體的出行特征方面具有較大的優(yōu)勢，對于研究路網(wǎng)整體出行行為特征方面，車輛出行軌跡也具有很高的實際價值與優(yōu)勢。

車輛識別和車輛定位均能夠達到車輛軌跡跟蹤的效果。基于視頻卡口數(shù)據(jù)獲得車輛軌跡就是車輛識別的典型應(yīng)用。但不同于通過GPS設(shè)備所獲得的實時車輛軌跡點，一方面，基于視頻卡口數(shù)據(jù)所獲取的車輛軌跡，其實質(zhì)為設(shè)備實際的布置位置，即通過其所獲得的是一種“稀疏”軌跡；另一方面，由于視頻識別設(shè)備存在“漏檢”等情況，因而會導(dǎo)致軌跡缺失的現(xiàn)象。

考慮到當(dāng)前城市道路的智能檢測條件，視頻卡口過車檢測數(shù)據(jù)的獲取成本較低，能夠普及應(yīng)用。鑒于此現(xiàn)狀，如何提供一種路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向和關(guān)鍵路徑分析方法，針對卡口數(shù)據(jù)的車輛軌跡的特點，來實現(xiàn)路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向與關(guān)鍵路徑的提取，是應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向和關(guān)鍵路徑分析方法解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一方面，基于視頻卡口數(shù)據(jù)所獲取的車輛軌跡，其實質(zhì)為設(shè)備實際的布置位置，即通過其所獲得的是一種“稀疏”軌跡；另一方面，由于視頻識別設(shè)備存在“漏檢”等情況，因而會導(dǎo)致軌跡缺失的現(xiàn)象的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種路網(wǎng)交通流關(guān)鍵流向和關(guān)鍵路徑分析方法，基于卡口數(shù)據(jù)生成的車輛軌跡，采用譜聚類方法進行軌跡拆分，在此基礎(chǔ)上提取出行軌跡的時空特征變量，通過主題模型實現(xiàn)出行軌跡的聚類，從而識別路網(wǎng)的關(guān)鍵流向與關(guān)鍵路徑，具體包括以下步驟，

S1、讀取卡口設(shè)備檢測的歷史過車數(shù)據(jù)，根據(jù)過車數(shù)據(jù)中的號牌號碼，對于每日路網(wǎng)內(nèi)所有通行經(jīng)過卡口位置的車輛，均生成該車輛當(dāng)日的完整出行軌跡；

S2、基于譜聚類將原始出行軌跡拆分為若干子軌跡Tr＝{tr₁,…,tr_i,…,tr_m}；

S3、基于離散傅里葉變換DFT提取出行軌跡的時空特征變量序列；

S4、基于步驟S3得到歷史時段內(nèi)的出行軌跡時空特征變量序列，采用狄利克雷過程混合模型對出行軌跡進行聚類分析；

S5、基于步驟S4的聚類結(jié)果，將每個簇的聚類中心作為對應(yīng)簇的核心出行軌跡；根據(jù)出行軌跡起點至終點的坐標(biāo)計算二者連線角度，由此確定路網(wǎng)的交通流關(guān)鍵流向；采用K最短路算法處理核心出行軌跡中的軌跡點，確定K條關(guān)鍵路徑。

進一步地，步驟S1中，生成該車輛當(dāng)日的完整出行軌跡，具體為，按時序排列的過車點集合X＝{x₁,…,x_i,…,x_n}；其中x_i＝(p_i,t_i)，p_i為軌跡點坐標(biāo)，根據(jù)卡口設(shè)備位置確定；t_i為通過該軌跡點時刻，由對應(yīng)過車數(shù)據(jù)中的過車時間確定；n為該車當(dāng)日的過車數(shù)據(jù)數(shù)量。

進一步地，步驟S1中，過車數(shù)據(jù)包括設(shè)備編號、過車時間、號牌號碼。

進一步地，步驟S2具體為，