[發(fā)明專利]一種基于行程時間估計的車輛出行路徑重構(gòu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110254452.2
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113140114B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 黃敏;王靈麗;李軼
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G08G1/0968;G06N3/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種基于行程時間估計的車輛出行路徑重構(gòu)方法，其特征在于，包括：

對車牌識別數(shù)據(jù)進行預處理，對所述車牌識別數(shù)據(jù)中的錯誤檢測數(shù)據(jù)和重復檢測數(shù)據(jù)進行清洗；所述車牌識別數(shù)據(jù)包括卡口編號、車牌號碼、車牌種類、經(jīng)過時間、行駛方向和車道編號；

根據(jù)所述車牌識別數(shù)據(jù)計算兩端均有卡口檢測設備的路段的第一行程時間分布，并剔除所述第一行程時間分布中的異常值；

根據(jù)可測路段的第一行程時間分布，估計不可測路段的第二行程時間分布，根據(jù)所述第一行程時間分布和所述第二行程時間分布，構(gòu)建路段行程時間數(shù)據(jù)集；

獲取同一輛車前后生成的兩條車牌識別數(shù)據(jù)，求解得到生成數(shù)據(jù)的兩卡口之間的出行路徑可行解集合；

根據(jù)所述出行路徑可行解集合和所述路段行程時間數(shù)據(jù)集，進行出行鏈打斷和路徑補全；

遍歷車牌識別數(shù)據(jù)集，重構(gòu)得到全路網(wǎng)車輛的出行路徑；

所述根據(jù)所述車牌識別數(shù)據(jù)計算兩端均有卡口檢測設備的路段的第一行程時間分布，并剔除所述第一行程時間分布中的異常值，包括：

計算各個車輛分別通過路段的前后交叉口的時刻之差，確定對應車輛在該路段的行程時間，進而確定各個車輛在該路段的行程時間分布；

以小時為單位劃分時間窗，根據(jù)所述時間窗計算各個車輛通過對應路段時的車輛行程時間數(shù)據(jù)；

根據(jù)Tukey’s test異常值檢測方法計算所述車輛行程時間數(shù)據(jù)的上界和下界；

根據(jù)所述上界和所述下界，剔除所述車輛行程時間數(shù)據(jù)中的異常值；

其中，所述Tukey’s test異常值檢測方法基于下四分位數(shù)Q1和上四分位數(shù)Q3來計算數(shù)值分布的下界和上界：Q＝Q₁-k(Q₃-Q₁)，其中，異常系數(shù)k為1.5；

所述根據(jù)可測路段的第一行程時間分布，估計不可測路段的第二行程時間分布，還包括：

根據(jù)所述可測路段的最小行程時間與所述可測路段的長度關(guān)系，擬合得到所述最小行程時間與長度之間的第一關(guān)系式；

根據(jù)所述第一關(guān)系式對不可測路段的最小行程時間進行估計；

將可測路段的最大行程時間與路段長度、車道數(shù)以及時段進行離差標準化后，利用最小二乘法擬合得到第二關(guān)系式；

根據(jù)所述第二關(guān)系式對所述不可測路段的最大行程時間進行估計；

所述根據(jù)可測路段的第一行程時間分布，估計不可測路段的第二行程時間分布，還包括：

獲取行程時間處于車流的30％百分位水平以下的第一車輛通行狀態(tài)；

獲取行程時間處于車流的30％-70％百分位水平之間的第二車輛通行狀態(tài)；

獲取行程時間處于車流的70％百分位水平以上的第三車輛通行狀態(tài)；

根據(jù)車輛個體在所述第一車輛通行狀態(tài)、第二車輛通行狀態(tài)以及第三車輛通行狀態(tài)下通過路段的次數(shù)，確定車輛個體的類型，所述車輛個體的類型包括激進型、適度型和謹慎型；

根據(jù)所述車輛個體的類型訓練BP神經(jīng)網(wǎng)絡，得到3個模型；

其中，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入因素包括：路段長度、車道數(shù)或時段；所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出因素為車輛個體在不可測路段的平均行程時間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于行程時間估計的車輛出行路徑重構(gòu)方法，其特征在于，所述對車牌識別數(shù)據(jù)進行預處理，對所述車牌識別數(shù)據(jù)中的錯誤檢測數(shù)據(jù)和重復檢測數(shù)據(jù)進行清洗，包括：

計算卡口錯檢率；

根據(jù)所述卡口錯檢率，清洗所述車牌識別數(shù)據(jù)中的錯誤檢測數(shù)據(jù)和重復檢測數(shù)據(jù)；

其中，所述卡口錯檢率的計算公式為：

其中，為路段e_i轉(zhuǎn)向dire的錯檢率，為路段e_i轉(zhuǎn)向dire上的卡口錯檢數(shù)據(jù)量，為路段e_i轉(zhuǎn)向dire上的卡口檢測數(shù)據(jù)總量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于行程時間估計的車輛出行路徑重構(gòu)方法，其特征在于，所述獲取同一輛車前后生成的兩條車牌識別數(shù)據(jù)，求解得到生成數(shù)據(jù)的兩卡口之間的出行路徑可行解集合，包括：

基于路網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)，通過Dijkstra法求解兩卡口之間的最短路徑，將所述最短路徑保存至出行路徑可行解集合；

依次刪除所述最短路徑中的一條路段，執(zhí)行Dijkstra法得到兩卡口之間的可行較短路徑，加入所述出行路徑可行解集合。