專利名稱：一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對道路交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制的方法與裝置，更具體地，涉及一種利用數(shù)值計(jì)算理論對道路交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制的方法與裝置。這種方法不僅提高了作為修正依據(jù)的正確數(shù)據(jù)的利用率，而且無須大量的歷史數(shù)據(jù)為前提，提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量控制工作的便捷性。
背景技術(shù)：
由于傳輸設(shè)備故障、路面交通狀況和環(huán)境因素異常等方面的原因，所采集的道路交通流數(shù)據(jù)將不可避免地出現(xiàn)錯誤、丟失的情況或者采集時(shí)間點(diǎn)的偏移。為了準(zhǔn)確地反映實(shí)際的交通狀況并滿足用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，必須對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，提高整體數(shù)據(jù)的精確度，為交通規(guī)劃、管理和控制等數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域提供良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法主要有(1)歷史數(shù)據(jù)修正方法；(2)交通流理論修正方法。
歷史數(shù)據(jù)修正方法是通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和比較，利用同一個探測器歷史同期的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，分為兩種方式分別是歷史同期數(shù)據(jù)的直接替換和N個歷史同期數(shù)據(jù)的平均值。其中，N個數(shù)據(jù)的平均值主要取決于所存儲的歷史數(shù)據(jù)量以及用戶的實(shí)際需求。
交通流理論修正方法是利用所建立的交通流模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。通過大量歷史數(shù)據(jù)以及所研究路段交通流特性的分析，建立符合該路段的交通流二維以及三維模型，即交通量-速度、交通量-占有率、速度-占有率和交通量-速度-占有率模型，利用模型對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。
其中，歷史數(shù)據(jù)修正方法的應(yīng)用取決于歷史存儲數(shù)據(jù)量的大小，一般來講，存儲的數(shù)據(jù)量越大修正數(shù)據(jù)就越準(zhǔn)確，同時(shí)也可以利用所存儲的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行交通流趨勢的預(yù)測。但是這意味著至少需要存儲1年以上的歷史數(shù)據(jù)才可以應(yīng)用該方法，是否具備大量可用的存儲數(shù)據(jù)成為利用該方法的最大阻礙。
交通流理論修正方法的可靠性取決于所建立模型的正確性，并且要求模型具有較高的針對性。利用該方法進(jìn)行數(shù)據(jù)修正時(shí)，提高正確的交通量、速度和占有率數(shù)據(jù)的相對利用率，充分考慮所建模型的互驗(yàn)性，從而做到修正結(jié)果的相互檢驗(yàn)。但是當(dāng)所要進(jìn)行質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)不在建模路段時(shí)，那么將需要重新建模，工作量大?？梢娊煌骼碚撔拚椒ǖ淖赃m應(yīng)性較差。
綜上所述，有必要開發(fā)更加有效的用于道路交通流數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制方法，對錯誤數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)以及不規(guī)則時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行修正，基于數(shù)值計(jì)算理論的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法就能夠滿足這一要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法，它利用時(shí)間鄰近的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對錯誤數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)以及不規(guī)則時(shí)間點(diǎn)屬性進(jìn)行修正，不涉及大量歷史數(shù)據(jù)的存儲和對于每個特定路段的建模問題，可以最大限度地保留當(dāng)前數(shù)據(jù)的固有特性，提高時(shí)間鄰近數(shù)據(jù)的利用率，并且具有很強(qiáng)的通用性和適應(yīng)性。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于數(shù)值計(jì)算理論的道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，具體包括利用根據(jù)總量比較法、閾值理論和交通流理論設(shè)計(jì)的判別規(guī)則識別出正確數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)，利用數(shù)值計(jì)算理論中的時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則和線性插值法分別對相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性和所對應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行修正，從而提高整體數(shù)據(jù)的精確程度，規(guī)范數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性，便于后期的數(shù)據(jù)抽樣與集成等應(yīng)用的開展。本發(fā)明方法主要包括以下步驟1、利用道路交通流數(shù)據(jù)判別規(guī)則分類識別道路交通流數(shù)據(jù)。
1)丟失數(shù)據(jù)的判別規(guī)則根據(jù)總量比較法，將理論輸出數(shù)據(jù)的總量與實(shí)際輸出數(shù)據(jù)的總量進(jìn)行比較，判斷出丟失數(shù)據(jù)的數(shù)量和位置，該總量比較法的參數(shù)可根據(jù)傳感器的輸出特性而定。
2)錯誤數(shù)據(jù)的判別規(guī)則根據(jù)閾值理論和交通流理論雙重判別的方法判別錯誤數(shù)據(jù)，提高了識別錯誤數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
下面給出建議值。
其中，根據(jù)閾值理論得交通量5分鐘內(nèi)的車道總流量大于250輛；速度5分鐘內(nèi)的平均速度大于120公里/小時(shí)；占有率5分鐘內(nèi)持續(xù)大于90％。
根據(jù)交通流理論得

2、利用線性插值法修正錯誤數(shù)據(jù)。
利用線性插值法對錯誤數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。具體方法如下若tj對應(yīng)的數(shù)據(jù)是錯誤數(shù)據(jù)，ti和tk分別是與tj最為接近的左鄰和右鄰正確數(shù)據(jù)所對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)。則利用下式對tj所對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正xtj=(tj-ti)xtk+(tk-tj)xtitk-ti]]>其中，xtj表示tj所對應(yīng)的交通量、速度和占有率修正后的數(shù)據(jù)值。
3、利用時(shí)間點(diǎn)修正法規(guī)范數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性。
時(shí)間點(diǎn)修正法利用時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則規(guī)范數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性，在最大程度上保留原始數(shù)據(jù)的信息，并將數(shù)據(jù)時(shí)間點(diǎn)修正為規(guī)范的格式，目的在于對采集原始數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)時(shí)間點(diǎn)偏移情況進(jìn)行修正。具體方法步驟如下首先根據(jù)用戶應(yīng)用需求以及數(shù)據(jù)的自身特征給出期望保留的原始數(shù)據(jù)的比例(按照時(shí)間點(diǎn)左偏和右偏分為兩類)，根據(jù)此比例推算出適合的左偏和右偏時(shí)間限值，據(jù)此限值范圍對數(shù)據(jù)所對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行檢測和篩選限值范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)將被保留，其所對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)利用時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則進(jìn)行規(guī)范處理；閾值范圍以外的數(shù)據(jù)被認(rèn)為是錯誤數(shù)據(jù)予以剔除。
以傳感器輸出數(shù)據(jù)的固定時(shí)間間隔為2分鐘為例，一天的第一組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)規(guī)定為00:00:00，第二組對應(yīng)的時(shí)間為00:02:00，依次類推。時(shí)間點(diǎn)修正方法具體包括以下步驟(A)參數(shù)設(shè)定(a)tw為某個時(shí)間點(diǎn)(單位秒)，w＝1，2，…，W；
(b)tv為tw最鄰近的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)，v＝1，2，…，720.易得tw∈[tv-60，tv+60)。
若tw∈[tv-60，tv)則稱tw為左偏，若tw∈(tv，tv+60)則稱tw為右偏。
(c)所有數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)與各自最鄰近的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)作差之后，得到以下兩類的左偏和右偏差值uLi表示第i個左偏的點(diǎn)與最鄰近標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻的時(shí)間差；i＝1，2，…，m.
uRj表示第j個右偏的點(diǎn)與最鄰近標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻的時(shí)間差；j＝1，2，…，n.
且有m+n＝W。
(d)用戶給出將要保留的原始數(shù)據(jù)的比例，即左偏和右偏的期望比例值，分別記為PL和PR，它們決定了用戶期望保留的原始數(shù)據(jù)的比例。
(B)時(shí)間點(diǎn)識別和修正規(guī)則定義0-1函數(shù) 從零開始以步長a依次遞增連續(xù)取值，直到當(dāng)s＝s′，t＝t′時(shí)恰好滿足以下條件Σi=1mo(uLi≤uLs′)m≥PLΣj=1no(uRj≤uRt′)n≥PR]]>則uLs′＝as′，uRt′＝at′即為能夠滿足期望比例值(PL和PR)的左偏和右偏的限值，分別記為uL，uR。w，假設(shè)tv為tw最鄰近的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)，有當(dāng)tw∈(tv-uL，tv+uR)時(shí)，若滿足條件的tw唯一，則tv時(shí)刻對應(yīng)的數(shù)據(jù)值取為tw時(shí)刻的數(shù)據(jù)值。若m個tw滿足上述條件(m＞1且m∈Z，Z為整數(shù))，則tv時(shí)刻對應(yīng)的數(shù)據(jù)值定義為x‾v=Σwxwm]]>當(dāng)tw∉(tv-u‾L,tv+u‾R)]]>時(shí)，則表明這部分?jǐn)?shù)據(jù)不在用戶定義的限值范圍內(nèi)，不予保留。
4、利用線性插值法補(bǔ)齊丟失數(shù)據(jù)。
利用線性插值法對丟失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊。具體方法如下若tj對應(yīng)的數(shù)據(jù)是丟失數(shù)據(jù)，ti和tk分別是與tj最為接近的左鄰和右鄰正確數(shù)據(jù)所對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)。則利用下式對tj所對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊xij=(tj-ti)xtk+(tk-tj)xtitk-ti]]>其中，xtj表示tj所對應(yīng)的交通量、速度和占有率補(bǔ)齊后的數(shù)據(jù)值。
至此，就完成了道路交通流數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制。
依據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)值計(jì)算理論的道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置，包括數(shù)據(jù)讀取裝置、數(shù)據(jù)識別裝置、數(shù)據(jù)修正裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)輸出裝置五部分。這五個部分相互聯(lián)系，按照數(shù)據(jù)流的方向結(jié)合在一起按順序使用。該裝置的功能是利用Visual Basic語言與ACCESS數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的，其中數(shù)據(jù)識別裝置和數(shù)據(jù)修正裝置是本裝置的核心。
其中數(shù)據(jù)識別裝置是根據(jù)上述總量比較法、閾值理論和交通流理論設(shè)計(jì)的判別規(guī)則對導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，劃分為正確數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)，通過對不同屬性的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行標(biāo)識，為下階段的數(shù)據(jù)修正做準(zhǔn)備。
數(shù)據(jù)修正裝置，是根據(jù)上述的數(shù)值計(jì)算理論，采用時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則和線性插值法對數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性和數(shù)值屬性進(jìn)行修正處理，從而獲得完備且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
由于傳輸設(shè)備故障、路面交通狀況和環(huán)境因素異常等原因，所采集的道路交通流數(shù)據(jù)將不可避免地出現(xiàn)錯誤、丟失的情況或者采集時(shí)間點(diǎn)的偏移。為了準(zhǔn)確地表征實(shí)際交通狀況并滿足用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，發(fā)明基于數(shù)值計(jì)算理論的道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法和裝置通過基于總量比較法和交通流理論設(shè)計(jì)的判別規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行類別劃分，然后利用時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則和數(shù)值計(jì)算理論來修正數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果是最大限度的利用了時(shí)間鄰近的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，最大程度地保留了數(shù)據(jù)原貌，提高了整體數(shù)據(jù)的精確程度；而且無須大量的歷史數(shù)據(jù)為前提，增強(qiáng)了質(zhì)量控制工作的便捷性；另外本發(fā)明的通用性強(qiáng)，適用于時(shí)間間隔為2分鐘的任意路段的道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。


下面參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中圖1是數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置結(jié)構(gòu)2是數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置流程圖。圖中dataRight表示對錯誤數(shù)據(jù)修正后的表；dataPreOut表示時(shí)間修正后的表圖3是數(shù)據(jù)識別裝置流程4是數(shù)據(jù)修正裝置流程5顯示2002年6月6日03003探測器1車道交通量原始數(shù)據(jù)圖6顯示2002年6月6日03003探測器1車道交通量錯誤修正數(shù)據(jù)圖7顯示2002年6月6日03003探測器1車道交通量時(shí)間修正數(shù)據(jù)圖8顯示2002年6月6日03003探測器1車道交通量修正數(shù)據(jù)具體實(shí)施方式
下文將給出實(shí)施例來說明發(fā)明的
具體實(shí)施例方式圖1所示，為依據(jù)本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的一種基于數(shù)值計(jì)算理論的道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置(以下簡稱為數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置)的結(jié)構(gòu)圖，由數(shù)據(jù)讀取裝置、數(shù)據(jù)識別裝置、數(shù)據(jù)修正裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)輸出裝置五部分構(gòu)成。這五部分相互聯(lián)系，按照數(shù)據(jù)流的方向結(jié)合在一起按順序使用。該裝置的功能是利用Visual Basic語言與ACCESS數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的，其中數(shù)據(jù)識別裝置和數(shù)據(jù)修正裝置是本裝置的核心。其運(yùn)行過程如下當(dāng)準(zhǔn)備好需要分析的原始數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)讀取裝置設(shè)定數(shù)據(jù)庫的參數(shù)，指明讀入數(shù)據(jù)的類型，將原始數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)讀取裝置；數(shù)據(jù)讀取裝置連接數(shù)據(jù)識別裝置，在成功地讀入數(shù)據(jù)以后，對數(shù)據(jù)識別裝置的參數(shù)設(shè)定模塊進(jìn)行必要的參數(shù)設(shè)定，指定期望保留的原始數(shù)據(jù)的比例值和計(jì)算時(shí)間偏差限值的迭代步長，當(dāng)完成參數(shù)設(shè)定之后，該裝置根據(jù)總量比較法、閾值理論和交通流理論對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，劃分為正確數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)，通過對不同屬性的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行標(biāo)識，為下階段的數(shù)據(jù)修正做準(zhǔn)備；數(shù)據(jù)識別裝置連接數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)修正裝置，經(jīng)過標(biāo)識的數(shù)據(jù)在根據(jù)用戶要求存入數(shù)據(jù)存儲裝置的同時(shí)自動導(dǎo)入數(shù)據(jù)修正裝置，數(shù)據(jù)修正裝置根據(jù)時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則和線性插值法對不同屬性的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)和數(shù)值的修正，從而獲得完備且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)修正裝置連接數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)輸出裝置，經(jīng)過修正的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)輸出裝置實(shí)現(xiàn)保存以及輸出的功能。
圖2所示，為本發(fā)明數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置的詳細(xì)流程圖。用戶首先根據(jù)需求在數(shù)據(jù)讀取裝置中設(shè)定讀取參數(shù)、數(shù)據(jù)的類型以及數(shù)據(jù)表的編號，然后數(shù)據(jù)讀取裝置開始從傳感器讀取原始道路交通流數(shù)據(jù)并建立“原始數(shù)據(jù)表dataOrix”；數(shù)據(jù)識別裝置根據(jù)總量比較法、閾值理論和交通流理論對“原始數(shù)據(jù)表dataOrix”進(jìn)行識別，劃分為正確數(shù)據(jù)、錯誤數(shù)據(jù)和丟失數(shù)據(jù)，對不同屬性的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行標(biāo)識，最后將結(jié)果存入數(shù)據(jù)存儲裝置并向用戶發(fā)出識別完成通知；數(shù)據(jù)修正裝置對“原始數(shù)據(jù)表dataOrix”中的錯誤數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，建立“dataRight表”，接著根據(jù)時(shí)間點(diǎn)修正法對“dataRight表”的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)識別及修正后建立“dataPreOut表”，最后對“dataPreOut表”中的丟失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊；在成功對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正之后，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置會提示用戶數(shù)據(jù)修正完成，數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)輸出裝置將分別根據(jù)用戶需求對修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動存儲和格式化輸出。數(shù)據(jù)存儲建立“修正數(shù)據(jù)表dataOut”。
數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置的兩個核心裝置數(shù)據(jù)識別裝置和數(shù)據(jù)修正裝置的流程圖，分別如圖3和圖4所示。
如圖3所示，為數(shù)據(jù)識別裝置流程圖。數(shù)據(jù)識別裝置包括參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)類型識別兩大模塊。在對讀取裝置讀取的“原始數(shù)據(jù)表dataOrix”進(jìn)行數(shù)據(jù)識別之前，用戶須先根據(jù)需求在參數(shù)設(shè)定模塊中設(shè)定判別規(guī)則的參數(shù)，即極限精確度(步長)、約束左極限的概率值PL和約束右極限的概率值PR；然后由數(shù)據(jù)類型識別模塊利用總量比較法、閾值理論和交通流理論規(guī)則對所讀取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，記錄每條數(shù)據(jù)(包括交通量、速度和占有率)的類型，分別為正確數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)或是錯誤數(shù)據(jù)。
如圖4所示，為數(shù)據(jù)修正裝置流程圖。數(shù)值修正裝置包括錯誤數(shù)據(jù)修正模塊、時(shí)間點(diǎn)修正模塊和丟失數(shù)據(jù)補(bǔ)齊模塊。由數(shù)據(jù)識別裝置自動導(dǎo)入的數(shù)據(jù)首先由錯誤數(shù)據(jù)修正模塊根據(jù)線形插值法對其中的錯誤數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正后的數(shù)據(jù)形成“dataRight表”；然后由已設(shè)定完時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則參數(shù)的時(shí)間點(diǎn)修正模塊對“dataRight表”中的數(shù)據(jù)根據(jù)參數(shù)進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)識別，對于時(shí)間點(diǎn)閾值范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，僅對其時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，對于時(shí)間點(diǎn)閾值范圍以外的數(shù)據(jù)，則被列為錯誤數(shù)據(jù)，予以剔除，修正后的數(shù)據(jù)成為“dataPreOut表”；在對時(shí)間點(diǎn)識別和修正完成之后，丟失數(shù)據(jù)補(bǔ)齊模塊根據(jù)線性插值法對“dataPreOut表”中的丟失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊，最后得到完整準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。此流程中，在對已完成識別的進(jìn)行修正之前，用戶須先設(shè)定包括時(shí)間點(diǎn)的閾值范圍(即能夠滿足期望比例值PL和PR的左偏和右偏的限值)uL、uR以及時(shí)間步長a。
為了更加直觀的說明運(yùn)用該裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的流程和結(jié)果，以北京市2002年6月6日03003探測器1車道交通量數(shù)據(jù)為例說明數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的具體實(shí)施過程。具體內(nèi)容如下第一步參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)類型識別。
參數(shù)設(shè)定主要針對所要處理的原始表代號、極限精確度(步長)和約束左、右極限的概率值進(jìn)行設(shè)定。
其中，“極限精確度”即在進(jìn)行時(shí)間修正過程中的步長，取值范圍為[1，60]；“約束左極限的概率值”取值范圍為
；“約束右極限的概率值”取值范圍為
。
參數(shù)設(shè)定的優(yōu)點(diǎn)在于方便用戶根據(jù)需求制約時(shí)間點(diǎn)的判別范圍，提高時(shí)間點(diǎn)修正精確度的靈活性；另外，所設(shè)定的極限精確度的大小、左右極限的精度會影響最終保留的數(shù)據(jù)量。
設(shè)定參數(shù)之后，就可以根據(jù)道路交通流數(shù)據(jù)判別規(guī)則識別出錯誤數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)和正確數(shù)據(jù)。
第二步修正錯誤數(shù)據(jù)。
利用線性插值方法對錯誤數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。圖5為2002年6月6日03003探測器1車道交通量原始數(shù)據(jù)，矩形框內(nèi)的點(diǎn)表示丟失數(shù)據(jù)，橢圓形框內(nèi)的點(diǎn)表示錯誤數(shù)據(jù)，其中錯誤數(shù)據(jù)對應(yīng)的(交通量，速度，占有率)主要為(0，240，0)，(0，240，10)等，這些均是不滿足交通流理論的數(shù)據(jù)；圖6為2002年6月6日03003探測器1車道交通量錯誤修正數(shù)據(jù)，可以看出，該圖中已經(jīng)不存在錯誤數(shù)據(jù)，僅有丟失數(shù)據(jù)還未補(bǔ)齊。
第三步修正時(shí)間點(diǎn)。
利用時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則對可疑錯誤的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)規(guī)范化處理，具體內(nèi)容是對修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間修正，符合修正規(guī)則的數(shù)據(jù)被保留，并對其賦予新的時(shí)間點(diǎn)；不符合修正規(guī)則的數(shù)據(jù)則被認(rèn)為是丟失數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。圖7為2002年6月6日03003探測器1車道交通量時(shí)間修正數(shù)據(jù)，可以看出，該圖相較于圖6而言，丟失數(shù)據(jù)量增大，主要是由于某些數(shù)據(jù)所對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)不滿足時(shí)間點(diǎn)修正所設(shè)定的參數(shù)，因此被剔除，從而產(chǎn)生了新的“丟失數(shù)據(jù)”。
第四步補(bǔ)齊丟失數(shù)據(jù)。
利用線性差值法進(jìn)行丟失數(shù)據(jù)的補(bǔ)齊，丟失數(shù)據(jù)包括兩部分，一部分是由第一步判別后直接得出的，另一部分是在第三步時(shí)間點(diǎn)修正過程中因剔除部分嚴(yán)重不符合條件的數(shù)據(jù)所間接產(chǎn)生的。具體內(nèi)容若某時(shí)刻數(shù)據(jù)丟失，則利用線性插值法對該時(shí)刻的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊；若對于**:**:00時(shí)間點(diǎn)，在修正后的數(shù)據(jù)中有n個時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)均滿足tw∈(tv-uL，tv+uR)，那么**:**:00時(shí)間點(diǎn)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)是這n個時(shí)間點(diǎn)對應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值；若每天的第1個數(shù)據(jù)和最后1個數(shù)據(jù)是丟失的，那么，則利用所規(guī)定的數(shù)值記錄(20，60，3)進(jìn)行修正。圖8為2002年6月6日03003探測器1車道交通量修正數(shù)據(jù)，最終修正后的數(shù)據(jù)不僅數(shù)據(jù)量完備而且準(zhǔn)確率提高，所得到的修正數(shù)據(jù)更適用于交通領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，包括下面的步驟利用交通流數(shù)據(jù)判別規(guī)則分類識別道路交通流數(shù)據(jù)；利用數(shù)值計(jì)算理論修正數(shù)據(jù)。
2.權(quán)利要求1所述的一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，交通流數(shù)據(jù)判別規(guī)則，針對不同的數(shù)據(jù)屬性設(shè)計(jì)不同的判別規(guī)則，具體規(guī)則如下丟失數(shù)據(jù)的判別規(guī)則是根據(jù)總量比較法，將理論輸出數(shù)據(jù)的總量與實(shí)際輸出數(shù)據(jù)的總量進(jìn)行比較，判斷出丟失數(shù)據(jù)的數(shù)量和位置，該總量比較法的參數(shù)可根據(jù)傳感器的輸出特性而定；錯誤數(shù)據(jù)的判別規(guī)則是根據(jù)閾值理論和交通流理論雙重判別的方法判別錯誤數(shù)據(jù)，提高了識別錯誤數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
3.權(quán)利要求1所述的一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，數(shù)值計(jì)算理論采用時(shí)間點(diǎn)修正法是利用時(shí)間點(diǎn)修正規(guī)則規(guī)范數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性，在最大程度上保留原始數(shù)據(jù)的信息，并將數(shù)據(jù)時(shí)間點(diǎn)修正為規(guī)范的格式；線性插值法是利用線性插值法修正錯誤數(shù)據(jù)；在數(shù)據(jù)時(shí)間點(diǎn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，利用線性插值法補(bǔ)齊丟失數(shù)據(jù)。
4.一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置，其特征在于，由數(shù)據(jù)讀取裝置、數(shù)據(jù)識別裝置、數(shù)據(jù)修正裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)輸出裝置構(gòu)成，這五個部分相互聯(lián)系，按照數(shù)據(jù)流的方向結(jié)合在一起按順序使用，該裝置的功能是利用Visual Basic語言與ACCESS數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的，其中數(shù)據(jù)識別裝置和數(shù)據(jù)修正裝置是本裝置的核心。
5.權(quán)利要求4所述的一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)識別裝置根據(jù)權(quán)利要求2所述的判別規(guī)則對導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，劃分為正確數(shù)據(jù)、丟失數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)，通過對不同屬性的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行標(biāo)識，為下階段的數(shù)據(jù)修正做準(zhǔn)備。
6.權(quán)利要求4所述的一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)修正裝置根據(jù)權(quán)利要求3所述的時(shí)間點(diǎn)修正法和線性插值法對數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性和數(shù)值屬性進(jìn)行修正處理，從而獲得完備且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法與裝置。為了準(zhǔn)確地表征實(shí)際交通狀況并滿足用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，發(fā)明如下的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法通過基于總量比較法、閾值理論和交通流理論設(shè)計(jì)的判別規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行類別劃分，然后利用數(shù)值計(jì)算理論來修正數(shù)據(jù)。所發(fā)明的方法不僅能夠充分利用與存在質(zhì)量問題數(shù)據(jù)時(shí)間毗鄰的正確數(shù)據(jù)，而且無須大量的歷史數(shù)據(jù)為前提，提高了質(zhì)量控制的便捷性。依據(jù)發(fā)明的方法所設(shè)計(jì)的裝置包括數(shù)據(jù)讀取裝置、數(shù)據(jù)識別裝置、數(shù)據(jù)修正裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)輸出裝置，其中數(shù)據(jù)識別裝置和數(shù)據(jù)修正裝置，是核心所在?；谒l(fā)明的裝置，便于應(yīng)用所發(fā)明的方法實(shí)施數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，提高整體數(shù)據(jù)的精確程度。
文檔編號G08G1/00GK1645402SQ20051001120
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者于雷, 耿彥斌, 趙慧 申請人:北京交通大學(xué)