[發明專利]一種基于ETC門架系統的短時流量預測方法

有效

• 申請號: 202011006344.5
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN111932898B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 陶金;單偉;楊聽雨
• 申請（專利權）人: 南京感動科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 南京中軟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32466
• 代理人: 鄭燕飛

本發明涉及交通信息技術領域的一種基于ETC門架系統的短時流量預測方法，提取待預測路段內歷史車輛通行數據，并按車道匯總樣本流量數據；分別計算相鄰兩天或兩天以上的不同時間段內的各車道流量變化浮動值，再計算得到變化浮動平均值；在待預測高速路段的同一通行方向上，選取相鄰兩個或兩個以的ETC門架，統計歷史車流量數據；再根據待預測路段內的ETC門架，采集相同時段內ETC門架每個車道的RSU天線數據并轉換位交通量數據矩陣，計算路網各車道不同時段實時流量；將獲得的車道實時流量數據與對應浮動平均值相乘，最后得出流量預測值，本發明能夠提供一種數據采集快速方便、流量數據更新效率高、預測快速精準基于ETC門架系統的短時流量預測方法。

技術領域

本發明涉及交通信息技術領域，尤其涉及一種基于ETC門架系統的短時流量預測方法。

背景技術

隨著我國經濟的不斷發展，城市化水平日益加深，人民對美好生活的要求也日益提高，高速公路作為城市間的重要通道也發揮著越來越重要的作用。隨著居民私家車數量的快速增長以及城市對物資日益增加的需求，高速公路的交通流量呈現持續快速增加的勢頭。逐年增加的交通量不僅使高速公路更加擁堵，同 時也會增加交通事故的發生幾率。現有交通流量測算方法一般是通過建立在高速公路上的交調點產生的數據進行分析。現有傳統預測是利用建立在高速公路上的交調點，采集對應點的交通量數據，包括分車型的交通量自然數時段合計值以及平均車速，通過統計學方法，測算相鄰幾個交調點的數據進行建模計算。現有技術通過交調數據預測交通流量的缺點包括交調數據采集的是某一斷面的交通量數據，無法細分到車道；交調點分布的密度不均勻，無法進行精細化計算。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種數據采集快速方便、流量數據更新效率高、預測快速精準基于ETC門架系統的短時流量預測方法。

Apache Flink是一個框架和分布式處理引擎，用于對無界和有界數據流進行有狀態計算。

二維矩陣是指由矩陣里面的每個元素不再是單一的數,而是一個個有序實數對,在幾何位置上由對應二維平面上的點構成。

RSU是Road Side Unit的英文縮寫，直譯就是路側單元的意思，是ETC系統中安裝在路側，采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技術，與車載單元（OBU，OnBoard Unit）進行通訊，實現車輛身份識別裝置。

為達到上述目的，本發明采用了如下技術方案。

一種基于ETC門架系統的短時流量預測方法，具體包括如下：

步驟一：從路網數據服務器中選定提取待預測路段內不同行駛方向上的樣本ETC門架歷史車輛通行數據，并按車道匯總各個車道樣本流量數據；

步驟二：根據所述步驟一的車道樣本流量數據，分別計算相鄰兩天或兩天以上的不同時間段內的各車道流量變化浮動值，再計算得到變化浮動平均值；

步驟三：在待預測高速路段的同一通行方向上，選取相鄰兩個或兩個以的ETC門架，統計預設固定時長內每個車道的連續一周以上每天的歷史車流量數據；再根據待預測路段內的ETC門架，采集相同時段內ETC門架每個車道的RSU天線數據；

步驟四：將采集到的RSU天線數據轉換為交通量數據矩陣，該矩陣為二維矩陣，所述二維矩陣包括車輛通行時間與車輛通行數量的交通量參數，便于后續步驟提取各個時間段的車輛數；

步驟五：將交通量數據矩陣構建成消息隊列表數據，并利用Apache Flink流式計算框架實時接收更新消息隊列表數據，同時按門架對應的各車道以時間段匯總分組，計算路網各車道不同時段實時流量；

步驟六：將獲得的車道實時流量數據與對應的所述步驟二的車道歷史流量浮動平均值相乘，最后得出待預測時段內的路段交通流量預測值。