[發(fā)明專利]一種基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111054886.4
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113945958A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 李萬清;壽俐鑫;劉俊;方飛;唐瑩;袁友偉
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01C21/34;G01C21/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

1.一種基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，步驟如下：

S1、獲取在目標區(qū)域中運行的出租車的歷史行駛數(shù)據(jù)集，所述歷史行駛數(shù)據(jù)集由目標區(qū)域中不同路段各自對應的路段車速子集組成，每一條路段的路段車速子集中包含不同出租車在該路段上行駛過程中的車速列表，所述車速列表由車輛的車載終端設備定時上傳的瞬時車速采樣點組成，且每一個瞬時車速采樣點由車載終端設備同步記錄有對應的車輛編號以及記錄該瞬時車速采樣點時的GPS定位坐標和載客狀態(tài)；

S2、對所述歷史行駛數(shù)據(jù)集中的每一個路段車速子集進行預處理，剔除由車載終端設備上傳異常導致的瞬時車速異常樣本；

S3、針對每一個經(jīng)S2處理后的路段車速子集，統(tǒng)計在該路段上行駛過程中載客狀態(tài)出現(xiàn)由空車向有客變換的出租車輛數(shù)量，將該數(shù)量不高于設定的數(shù)量閾值的路段車速子集進行剔除；

S4、針對經(jīng)S3處理后保留的每一個路段車速子集，計算其中每一個瞬時車速采樣點所對應的GPS定位坐標與該路段中車輛前方最近一個紅綠燈之間的間距，并剔除位于紅綠燈前減速區(qū)間內的所有瞬時車速異常樣本；

S5、針對經(jīng)S4處理后的每一個路段車速子集，計算其中所有載客狀態(tài)為空車的瞬時車速采樣點平均值與所有載客狀態(tài)為有客的瞬時車速采樣點平均值之間的比例，將所有路段車速子集按照該比例排序后選擇排序靠前的若干個作為候選路段車速子集；

S6、將所有候選路段車速子集中有載客狀態(tài)為空車的所有瞬時車速采樣點進行類簇數(shù)目為2的聚類，聚類得到的兩個聚類中心進行加權求和后作為速度閾值；

S7、針對目標區(qū)域中每一個路段上運行的出租車，將每輛出租車在設定時間間隔內的瞬時速度與所述速度閾值進行對比，若一輛位于紅綠燈前減速區(qū)間之外的出租車的載客狀態(tài)為空車且瞬時速度持續(xù)小于所述速度閾值，同時在同一路段以及同一時間段內不存在其他載客狀態(tài)為有客的出租車的瞬時速度持續(xù)小于所述速度閾值，則將該出租車判別為尋客車輛。

2.如權利要求1所述的基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，所述S2中，路段車速子集中由車載終端設備上傳異常導致的瞬時車速異常樣本的識別方法如下：

S21、對于路段車速子集中每一輛出租車對應的車速列表進行遍歷，若存在一個車速列表中第i個瞬時車速采樣點v_i為0且該采樣點之后還存在連續(xù)的z-1個0，而v_i+z≠0，則計算該車速列表中的車速突變閾值v_{GPS_e}為：

式中：R_t-1表示在瞬時車速采樣點v₁的前一個時刻采集的同一輛出租車的瞬時車速，z≥1；

S22、判斷v_i+z≥v_{GPS_e}是否成立，若成立則將v_i、v_i+z以及兩者之間的瞬時車速采樣點均判定為由車載終端設備上傳異常導致的瞬時車速異常樣本。

3.如權利要求1所述的基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，所述的紅綠燈前減速區(qū)間為紅綠燈之前30～50m范圍內的路段。

4.如權利要求1所述的基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，所述聚類采用k-means聚類算法。

5.如權利要求1所述的基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，所述速度閾值的計算公式為：

式中：表示第i次聚類后加權求和得到的速度閾值，和分別表示第i次聚類后得到的兩個聚類中心，其中和分別為和所對應的聚類類簇中的樣本數(shù)量。

6.如權利要求1所述的基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，所述S6中，重復進行多次類簇數(shù)目均為2但初始聚類中心隨機的聚類，每一次聚類得到的兩個聚類中心進行加權求和后作為一個速度閾值，取多次聚類得到的速度閾值的均值作為最終的速度閾值。

7.如權利要求1所述的基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，所述數(shù)量閾值為0。

8.如權利要求1所述的基于出租車GPS數(shù)據(jù)的路段中尋客狀態(tài)車輛識別方法，其特征在于，所述歷史行駛數(shù)據(jù)集由安裝于出租車上的車載終端設備的記錄數(shù)據(jù)以及路網(wǎng)地圖數(shù)據(jù)融合得到。