[發明專利]基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法

有效

• 申請號: 202110460950.2
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113192342B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 李軍;朱鵬臣
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;G08G1/01
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

1.一種基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：所述的方法包括步驟如下：

S1：對城市路網數據進行預處理；

S2：獲取浮動車數據，通過浮動車地理位置信息與預處理后的城市路網數據進行地圖匹配；

S3：分別計算每日高峰時段和非高峰時段百分位速度；

S4：根據每日兩個時段百分位速度計算自由流百分位速度；

步驟S4，計算自由流百分位速度，具體步驟如下：

步驟S401：判斷當日兩個時段百分位車速是否存在差異；

|V₁-V₂|≤Z (1)

其中，V₁為高峰時段百分位速度，V₁為非高峰時段百分位速度；Z為閾值，取1km/h；

若式(1)成立，則兩個時段百分位車速為自由流百分位車速；若式(1)不成立，則代表擁擠時段的車速影響到結果，需要下一步計算；

步驟S402：從0km/h開始逐步剔除低車速數據，直至兩個時段的百分位車速沒有差異或全部數據大于30km/h，若為前者，則代表此時計算后的百分位車速為自由流百分位車速；若為后者，此時所有納入統計車速均在30km/h以上，所得百分位車速也視為自由流百分位車速；

Q＝Q+C (2)

其中，Q初始為0，最大值取30km/h；C為每次計算步長，考慮限速管理以5的倍數進行浮動，取5km/h；返回步驟S401繼續進行判斷；

步驟S403：通過一個完整周期的自由流百分位車速，求平均值，獲得道路最終的自由流百分位車速。

2.根據權利要求1所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：步驟S1，具體地，載入城市路網數據，將城市道路劃分路段，每一個路段起訖點為交叉口或交織區，同時對應城市路網中獨立的路段ID，同時需要對路段數據進行篩選，排除受道路工程條件、路側干擾程度過大的不可靠數據。

3.根據權利要求2所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：步驟S2，具體地，從出租汽車GPS中獲取浮動車數據，通過浮動車地理位置信息與城市路網數據進行地圖匹配，使得每條浮動車數據都歸屬于特定路段ID，同時根據路段ID，對特定道路中的所有浮動車數據進行預處理，剔除異常數據。

4.根據權利要求3所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：所述的異常數據包括信息不完整的數據、時間異常的數據、經緯度異常的數據、速度異常的數據、有效性異常的數據。

5.根據權利要求4所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：所述的信息不完整的數據定義如下：若所述的浮動車數據中的浮動車號、具體時間、經緯度、速度、數據有效性幾種信息中任意一種或多種信息缺失，則認為信息不完整的數據。

6.根據權利要求4所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：所述的時間異常的數據定義如下：若浮動車數據的時間信息字段發生跳變，則認為時間異常的數據。

7.根據權利要求6所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：所述的經緯度異常的數據的定義如下：若浮動車超出城市地圖路網經緯度，則認為經緯度異常的數據；

所述的速度異常的數據的定義如下：如果某條數據出現速度小于0、或是速度大于等于120km/h，則認為速度異常的數據。

8.根據權利要求7所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：所述的有效性異常的數據的定義如下：若浮動車數據的有效性為1時，則表示數據有效；若浮動車數據的有效性為0時，則表示車載GPS數據采集過程中因信號傳輸故障、高大建筑遮擋、進入隧道常見問題而產生的數據無效。

9.根據權利要求8所述的基于浮動車數據的城市道路自由流狀態百分位車速確定方法，其特征在于：采用數據庫語句，將道路特定周期中每日的所有浮動車數據按時間段分為高峰時段、非高峰時段，其中數據按速度大小排序，分別計算每日兩個時段的百分位車速。