[發(fā)明專利]一種基于非全樣定位數(shù)據(jù)的重型貨車交通流量預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911336098.7
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110956808B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晟由;董春嬌;薛松;邵春福;鄭炎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065;G06N3/04
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 張新利;謝建玲

本發(fā)明涉及一種基于非全樣定位數(shù)據(jù)的重型貨車交通流量預(yù)測方法，針對GPS交通流量獲取不全面的問題，提出先擴(kuò)樣后預(yù)測的方案。擴(kuò)樣方法中提出依靠流量自身分布來確定的分段常系數(shù)法，預(yù)測方法中提出能解決長時記憶問題的長短時循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LSTM模型，實現(xiàn)重型貨車交通流量與實際流量更接近的目的。本發(fā)明在數(shù)據(jù)采集時，克服了傳統(tǒng)線圈、視頻流量采集精度低的缺陷，采用衛(wèi)星定位裝置的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行交通流量的預(yù)測工作，具有較高的精度。本發(fā)明為重型貨車交通流量預(yù)測提供了一套更為綜合、全面的方法，可以為緩解城市交通擁堵問題，提高城市交通運(yùn)行效率發(fā)揮積極作用。本發(fā)明在工程中具有實際應(yīng)用價值，并且可以遷移在相關(guān)領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域，具體涉及一種基于非全樣定位數(shù)據(jù)的重型貨車交通流量預(yù)測方法。

背景技術(shù)

交通流量預(yù)測作為智能交通系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容，其準(zhǔn)確性和實時性對于緩解交通擁堵等方面起到重要作用。傳統(tǒng)的交通流量預(yù)測方法往往以小客車為主，很少有為重型貨車的流量預(yù)測做出深入的探討。此外，傳統(tǒng)的小客車流量數(shù)據(jù)獲取主要為線圈檢測以及視頻檢測為主，往往存在著車輛類型檢測不準(zhǔn)確、流量計數(shù)缺漏的問題，同時存在著沒辦法將所有車道都檢測全面的問題。2014年國家出臺的《道路運(yùn)輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法》對12噸以上重型貨車要求每車必裝衛(wèi)星定位裝置并接入相應(yīng)的監(jiān)控平臺。因此，在重型貨車的交通流量預(yù)測中，為規(guī)避傳統(tǒng)交通流量數(shù)據(jù)類型的不準(zhǔn)確性，考慮采用更為準(zhǔn)確的GPS交通流量數(shù)據(jù)。

在實際情況中仍然有小部分的重型貨車沒有安裝衛(wèi)星定位裝置，以及存在裝置損壞無法實時傳輸數(shù)據(jù)的情況。因此需要引進(jìn)新的方法對交通流量數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行修復(fù)，對GPS交通流量進(jìn)行擴(kuò)樣和交通流量預(yù)測，使重型貨車的交通流量與實際流量更為接近。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述的問題，本發(fā)明目的在于提供一種基于非全樣定位數(shù)據(jù)的重型貨車交通流量預(yù)測方法。

本發(fā)明通過以下方法達(dá)到目的：

一種基于非全樣定位數(shù)據(jù)的重型貨車交通流量預(yù)測方法，包括如下步驟：

步驟1：基于車載衛(wèi)星定位裝置，獲得重型貨車GPS數(shù)據(jù)；

步驟2：將GPS數(shù)據(jù)按照指定的時間間隔和所屬路段位置進(jìn)行合并，得到交通流量；

步驟3：對步驟2合并后得到的交通流量按照道路等級和流量范圍采用分段常系數(shù)法進(jìn)行擴(kuò)樣。

步驟4：對擴(kuò)樣后的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

步驟5：利用長短時循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行交通流量預(yù)測。

步驟6：將預(yù)測后的交通流量進(jìn)行反標(biāo)準(zhǔn)化處理。

步驟7：將反標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)與交通調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。

步驟8：采用總量控制法進(jìn)行重型貨車交通流量調(diào)整。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟1所述GPS數(shù)據(jù)包括：記錄時間、經(jīng)度、緯度以及車牌號；

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述步驟2具體包括：將城市路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編號形成路段ID，將每個路段ID按照指定的時間間隔將GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行合計，形成帶有路段屬性和時間間隔屬性的交通流量數(shù)據(jù)。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟2所述指定的時間間隔為1h。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟3所述道路等級包括公路等級和城市道路等級，從公路等級和城市道路等級兩方面細(xì)分10個等級；

所述公路等級包括：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路；

所述城市道路等級包括：快速路、主干路、次干路、支路、其他，所述其他代表不屬于上述城市道路等級的其余路段。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟3具體包括如下步驟：