[發明專利]基于浮動車數據的城市交通運行狀態特征計算方法

在審

• 申請號: 201910049234.8
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN111275961A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 閆學東;王立威;劉煬;陳德啟;高自友;劉浩;張可
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發明提供了一種基于浮動車數據的城市交通運行狀態特征計算方法，用于解決現有技術中對城市交通運行狀態特征計算的局限性問題。所述方法為，首先對采集的浮動車數據進行預處理，再對相應的地圖進行網格劃分，并提取節點對構建節點關系模型，最后進行交通運行狀態特征計算。本發明僅需要浮動車數據而不依靠GIS電子地圖即可實現區域交通狀態特征計算；輸入數據及輸出結果可以保存在數據庫中，可以隨時調用，方便快捷；求得依靠節點對的路網模型，對路網的地理特征進行刻畫，該地理特征可以儲存在數據庫中，不需要重復計算，且不受時間制約，可以求得實時的交通運行狀態，也可以求得每月、周、日、小時、15分鐘的交通運行狀態。

技術領域

本發明屬于城市交通領域，具體涉及一種基于浮動車數據的城市交通運行狀態特征計算方法。

背景技術

隨著城市的不斷擴大，城市交通在城市的發展中發揮著越來越重要的作用。為了使城市交通能夠順暢的運行，需要隨時掌握交通運行狀況，通過城市交通運行狀態的特征計算及評價等來反映。

現有技術中，城市交通運行狀態特征計算主要是針對路段、重要節點等，而很少考慮區域內的特征；同時，交通運行狀態特征往往需要依據精確的路網電子地圖，例如地理信息系統(Geographic Information System,GIS)電子地圖，具有很強的局限性；因此不能有效、精確、實時地反映城市交通運行狀況。

發明內容

為了提高城市交通運行監管的精確性，克服現有技術中對城市交通運行狀態特征計算的局限性問題，本發明提供了一種基于浮動車數據的城市交通運行狀態特征計算方法，針對區域路網的平均速度、速度比、平均延誤、總延誤、延誤比等交通運行狀態特征進行計算，不依靠GIS電子地圖，僅通過浮動車數據獲取城市區域交通運行狀態特征，運算速度更快，結果更精確。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

本發明提供了一種基于浮動車數據的城市交通運行狀態特征計算方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，浮動車數據預處理；

步驟S2，地圖網格劃分；

步驟S3，節點對提取；

步驟S4，交通運行狀態特征計算。

進一步地，所述步驟S1中所述浮動車數據至少包括經度、緯度、速度、時間字段，且采樣間隔不超過10s。

進一步地，城市區域內交通運行狀態特征，包括總延誤、平均延誤、延誤比、平均速度、速度比。

進一步地，所述步驟S1中對浮動車數據的預處理具體包括如下步驟：

步驟S11，對浮動車數據進行坐標轉換，轉換為國際通用的WGS-84坐標系。

步驟S12，剔除掉速度大于閾值的數據，將數據按照浮動車標號進行分類，提取出每條軌跡數據并剔除掉連續處于停車狀態的數據。

進一步地，所述步驟S2地圖的網格化劃分，具體為：將所述浮動車數據對應范圍的地域，劃分為若干個小區域，對每一個小區域進行編號，并記錄坐標范圍。

進一步地，所述步驟S3所述節點對提取，包括如下子步驟：

步驟S31，通過經過網格邊界的浮動車軌跡數據提取軌跡與網格邊界的交點；

步驟S32，通過改進的DBSCAN算法對網格邊界交點進行聚類，得到可能的路網出入點；

步驟S33，對聚類得到的所述可能的路網出入點進行判斷，剔除掉聚類中點的數量小于閾值n的聚類，將余下的聚類作為道路出入點，聚類的中心位置為道路中心位置，聚類的直徑為道路寬度；