[發(fā)明專利]基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910049234.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN111275961A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆學(xué)東;王立威;劉煬;陳德啟;高自友;劉浩;張可
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，采集浮動(dòng)車數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；

步驟S2，在與浮動(dòng)車數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的地域地圖上進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

步驟S3，在所述網(wǎng)絡(luò)化的地圖上提取節(jié)點(diǎn)對(duì)并構(gòu)建節(jié)點(diǎn)對(duì)關(guān)系模型；

步驟S4，根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)對(duì)關(guān)系模型及浮動(dòng)車數(shù)據(jù)，計(jì)算城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S1中所述浮動(dòng)車數(shù)據(jù)至少包括經(jīng)度、緯度、速度、時(shí)間字段，且采樣間隔不超過10s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，城市區(qū)域內(nèi)交通運(yùn)行狀態(tài)特征，包括總延誤、平均延誤、延誤比、平均速度、速度比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S1中對(duì)浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的預(yù)處理具體包括如下步驟：

步驟S11，對(duì)浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為國際通用的WGS-84坐標(biāo)系。

步驟S12，剔除掉速度大于閾值的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按照浮動(dòng)車標(biāo)號(hào)進(jìn)行分類，提取出每條軌跡數(shù)據(jù)并剔除掉連續(xù)處于停車狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S2地圖的網(wǎng)格化劃分，具體為：將所述浮動(dòng)車數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)范圍的地域，劃分為若干個(gè)小區(qū)域，對(duì)每一個(gè)小區(qū)域進(jìn)行編號(hào)，并記錄坐標(biāo)范圍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S3所述節(jié)點(diǎn)對(duì)提取，包括如下子步驟：

步驟S31，通過經(jīng)過網(wǎng)格邊界的浮動(dòng)車軌跡數(shù)據(jù)提取軌跡與網(wǎng)格邊界的交點(diǎn)；

步驟S32，通過改進(jìn)的DBSCAN算法對(duì)網(wǎng)格邊界交點(diǎn)進(jìn)行聚類，得到可能的路網(wǎng)出入點(diǎn)；

步驟S33，對(duì)聚類得到的所述可能的路網(wǎng)出入點(diǎn)進(jìn)行判斷，剔除掉聚類中點(diǎn)的數(shù)量小于閾值n的聚類，將余下的聚類作為道路出入點(diǎn)，聚類的中心位置為道路中心位置，聚類的直徑為道路寬度；

步驟S34，根據(jù)浮動(dòng)車軌跡數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)出入各個(gè)節(jié)點(diǎn)的軌跡數(shù)量，篩選出軌跡數(shù)量大于閾值l的節(jié)點(diǎn)關(guān)系對(duì)，作為網(wǎng)格內(nèi)的路網(wǎng)連通規(guī)則；并通過提取節(jié)點(diǎn)對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)，構(gòu)建路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對(duì)關(guān)系模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S31中所述提取軌跡與網(wǎng)格邊界的交點(diǎn)計(jì)算公式如下：

式(1)和(2)中，代表第j條軌跡在e方向通過第rk個(gè)網(wǎng)格的交點(diǎn)，x、y分別代表交點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，k代表格子的編號(hào)，m代表網(wǎng)格的列數(shù)，(x₁,y₁)和(x₂,y₂)分別代表所述區(qū)域西南角和東北角的經(jīng)緯度坐標(biāo)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的城市交通運(yùn)行狀態(tài)特征計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S32中所述改進(jìn)的DBSCAN聚類算法步驟如下：

步驟S321，輸入搜索半徑ε和最小核心密度點(diǎn)值MinPts；

步驟S322，判斷輸入點(diǎn)是否為核心對(duì)象，若輸入點(diǎn)在搜索半徑內(nèi)的數(shù)量和大于MinPts，則為核心對(duì)象，否則不是；

步驟S323，找出核心對(duì)象在搜索半徑內(nèi)的所有直接密度可達(dá)點(diǎn)；

步驟S324，判斷所有輸入點(diǎn)是否遍歷完畢，若是，則進(jìn)入步驟S325，若不是，則轉(zhuǎn)入步驟S322；

步驟S325，針對(duì)核心對(duì)象在搜索半徑內(nèi)的所有直接密度可達(dá)點(diǎn)找到最大密度連接對(duì)象集合，并合并密度可達(dá)點(diǎn)；

步驟S326，重復(fù)步驟S325，直到所有核心對(duì)象遍歷完畢，得到所有聚類的集合；

步驟S327，對(duì)每一個(gè)聚類集合，計(jì)算集合重心偏移率，判斷所述集合重心偏移率是否大于閾值若是，則進(jìn)入步驟S328；若不是，則所述集合重心偏移率所對(duì)應(yīng)的聚類集合為最終聚類；

步驟S328，對(duì)所有大于的集合，計(jì)算新的搜索半徑和MinPts值，并轉(zhuǎn)入步驟S322。