專利名稱：基于浮動車數(shù)據(jù)評估城市路網(wǎng)交通狀態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用浮動車數(shù)據(jù)對城市道路交通阻塞、擁擠及暢通狀態(tài)評估的方法。

背景技術(shù)：
城市道路交通狀態(tài)的一般用行程時間、行程速度、暢通程度以及服務(wù)水平等參數(shù)來描述。固定線圈檢測技術(shù)以及浮動車技術(shù)均能實現(xiàn)以上參數(shù)的推導(dǎo)。相較固定線圈檢測技術(shù)覆蓋點有限、成本高特點，浮動車技術(shù)具有覆蓋面廣、應(yīng)用成本低、易推廣的優(yōu)點，是近年來交通信息服務(wù)系統(tǒng)常用的一種動態(tài)交通信息采集技術(shù)?；贕PS信息的浮動車一般都能實時記錄車輛的ID、時間坐標(biāo)、地球空間坐標(biāo)、速度、方向以及與GPS導(dǎo)航系統(tǒng)有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。這些信息可用于還原車輛的行駛軌跡和行駛環(huán)境，對路段的行程時間估計、路網(wǎng)的交通狀態(tài)、事故狀態(tài)等判斷，可廣泛應(yīng)用于道路交通通行能力和服務(wù)水平分析、實時交通誘導(dǎo)、區(qū)域交通協(xié)調(diào)控制、動態(tài)交通信息發(fā)布等領(lǐng)域。
目前的常用的路網(wǎng)狀態(tài)估計技術(shù)通常都不考慮道路的幾何形狀和交通屬性，僅從GPS數(shù)據(jù)的行駛速度分布曲線擬合，用行駛車速而非行程車速作為行程速度用于評價道路的通暢程度，其分析結(jié)果與實際道路運行狀態(tài)必然有一定的差距，不宜于對公眾發(fā)布，也不能對交通控制和管理提供有效的輔助決策。


發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)中常用的路網(wǎng)狀態(tài)估計技術(shù)存在分析情況不夠精確的缺陷。為了使城市路網(wǎng)交通狀態(tài)的估計準(zhǔn)確度進一步提高，本發(fā)明利用已有的浮動車技術(shù)的信息采集、傳輸和儲存系統(tǒng)，從已有的GPS數(shù)據(jù)出發(fā)，對數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率、行駛軌跡做了詳細(xì)的分析，考慮城市交通的OD特性，采用時間最短路算法的計算結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)的綜合評估值作為道路的行程車速，并結(jié)合道路的使用功能采用模糊推理技術(shù)對道路的交通狀態(tài)進行綜合評價。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 基于浮動車數(shù)據(jù)評估城市路網(wǎng)交通狀態(tài)的方法，其中 (a)動態(tài)采集浮動車GPS數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)預(yù)處理確定車輛在路網(wǎng)上的邏輯位置，用路段編號及距離路段起點的距離表示。
(b)每隔一個估計周期采用時間最短路算法及模糊推理技術(shù)做一次路網(wǎng)交通狀態(tài)評估，路網(wǎng)交通狀態(tài)包括路網(wǎng)中所有路段的行程時間、行程車速度以及交通暢通程度，將評估結(jié)果保存在數(shù)據(jù)庫中； (c)該系統(tǒng)通過web service接口對外部系統(tǒng)提供不同需求的評估結(jié)果。
如上所述的方法，其中 步驟(a)具體包括動態(tài)采集浮動車GPS數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率、行駛軌跡做詳細(xì)的時域頻譜分析和地域頻譜分析，并基于GIS用路徑匹配算法得到車輛所在的路段及其在路段上的位移。
步驟(b)具體包括 (b1)考慮城市交通的OD特性，采用時間最短路算法的計算結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)的綜合評估值作為道路的行程車速， 其中， 用時間最短路算法估計車輛的最可能行駛路徑， 行程時間的計算考慮交叉口的路段轉(zhuǎn)向延誤時間， 用平均行程車速作為路段交通狀態(tài)平均的基礎(chǔ)； (b2)結(jié)合道路使用屬性，將行程車速模糊化后用模糊推理技術(shù)綜合平均路段暢通程度。
如上所述的方法，步驟(b1)中通過交通OD分析和實際路網(wǎng)，確定OD對間常用路徑，用路段按次序排列。
如上所述的方法，步驟(b1)中通過實際路網(wǎng)交通調(diào)查，計算交叉口路段轉(zhuǎn)向延誤，用于時間最短路算法以及作為路段行程時間的一部分。
如上所述的方法，步驟(b1)中通過時間最短路算法確定車輛在相鄰兩時間點內(nèi)的行駛路線，精確到車輛在起始路段及終止路段上的行駛路徑。
如上所述的方法，步驟(b1)中采用區(qū)間平均車速算法計算路段行程車速，并結(jié)合路段間轉(zhuǎn)向延誤平均計算車輛在各個路段的行駛時間及行程時間，從而計算各個路段的平均行程車速。
如上所述的方法，步驟(b1)中采用考慮包括日期、時間、天氣、事故在內(nèi)的多重因素的歷史行程時間及行程車速結(jié)合實時計算的行程時間及行程車速，采用加權(quán)平均法計算評估行程時間及行程車速。
如上所述的方法，步驟(b1)中，定時對歷史數(shù)據(jù)進行更新，采用二分平均法減少遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)對近期數(shù)據(jù)的影響。
本發(fā)明方法主要涉及幾個重要環(huán)節(jié) (1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，包括 A、城市道路網(wǎng)絡(luò)的電子地圖靜態(tài)數(shù)據(jù)整理包括地圖的坐標(biāo)匹配和修正，道路的方向性處理。
地圖坐標(biāo)的匹配和修正是指用于計算的電子地圖坐標(biāo)系與GPS坐標(biāo)系可能不同，需要進行實地測試或采用其他方式將兩坐標(biāo)系進行轉(zhuǎn)換，必要時對電子地圖進行修正。
道路方向性處理是針對未將道路的方向?qū)傩约右詷?biāo)識的電子地圖。一般電子地圖的道路圖層只提供道路的中心線型，未將道路的方向?qū)傩约右詷?biāo)識，如區(qū)分同一道路的東西走向與西東走向。經(jīng)過方向性處理后一條路變?yōu)閮蓷l路，分別代表同一道路的兩個走向，可用面狀圖層表示。道路的最小單位是路段，即任意兩個交叉口之間的一段路可作為一個路段，T型交叉口也算交叉口，對比較特殊的長路段，可以將路段上的重要單位開口作為一個虛擬交叉口。路段的方向由起點和終點屬性確定。起點和終點用交叉口或虛擬交叉口的唯一標(biāo)識(編號)表示。
B、交叉口交通數(shù)據(jù)采集和處理； 交叉口交通數(shù)據(jù)是指每一個與交叉口連接的路段的走向與交叉口的信號控制方案。該數(shù)據(jù)可以通過現(xiàn)場調(diào)查采集，也可以從相關(guān)交通設(shè)施管理部門獲得，最好是動態(tài)的實時數(shù)據(jù)，若無則可用靜態(tài)數(shù)據(jù)代替。信號控制方案用于計算路段在不同方向上的平均延誤。最后處理的交叉口數(shù)據(jù)用以下格式表示交叉口編號(唯一)，進口路段，出口路段，轉(zhuǎn)向延誤。對于禁止進入的路段，其轉(zhuǎn)向延誤為無窮大。進口路段到出口路段轉(zhuǎn)向延誤可以采用Webster交叉口延誤計算模型獲得。
C、OD采集及常用路徑確定 城市路網(wǎng)的OD可以通過規(guī)劃數(shù)據(jù)劃定小區(qū)，并進行OD調(diào)查獲得。也可以根據(jù)浮動車GPS數(shù)據(jù)來進行小區(qū)動態(tài)劃分和推算OD量。根據(jù)劃定的交通小區(qū)確定小區(qū)間的最常用路徑，作為小區(qū)交通的最可能行走路徑，將其中要經(jīng)過的所有路段記錄到數(shù)據(jù)庫中。格式要求為路徑編號，路段序號，路段編號。
(2)浮動車GPS信息采集和預(yù)處理 動態(tài)采集的浮動車GPS信息保存在數(shù)據(jù)庫中，保存的信息包括車輛編號、采集時刻、車輛速度、車輛方向、車輛狀態(tài)、經(jīng)緯度坐標(biāo)。
結(jié)合電子地圖，采用基于GIS的地圖匹配技術(shù)，利用GPS數(shù)據(jù)中的車輛ID編號、采集時刻、車輛速度、方向、經(jīng)緯度坐標(biāo)來確定車輛在路網(wǎng)上的邏輯位置，邏輯位置用路段編號和路段距離表示。
(3)定時進行路網(wǎng)交通狀態(tài)估計 A、根據(jù)車輛的邏輯軌跡用考慮交叉口轉(zhuǎn)向延誤的時間最短路算法計算估計時段內(nèi)所有車輛經(jīng)過的所有路段及經(jīng)過的距離并作為中間結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)庫中，標(biāo)記為算法SP；中間表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為估計時段，路段編號，經(jīng)過距離，通行時間，采用算法。
B、根據(jù)車輛的邏輯軌跡并考慮路網(wǎng)的動態(tài)OD及OD間常用路徑，計算估計時段內(nèi)所有車輛經(jīng)過的路段及經(jīng)過的距離并作為中間結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)中，標(biāo)記為算法MLP；中間表結(jié)構(gòu)同A。
C、分別計算每個算法獲得的路段空間平均速度，即經(jīng)過路段的所有車輛的距離之和除以通過路段的所有時間之和； D、根據(jù)估計時間、事故狀態(tài)、天氣等環(huán)境信息獲取路段的路段歷史行程速度； E、用加權(quán)調(diào)和平均法計算路網(wǎng)中所有路段平均行程車速； F、根據(jù)計算的路段平均行程車速及路段屬性采用模糊推理技術(shù)確定道路通暢程度，用阻塞、擁擠、暢通三個狀態(tài)表示；路段平均行程車速的模糊函數(shù)以及路段通暢程度的模糊推理見附件圖表。
G、路網(wǎng)交通狀態(tài)歷史數(shù)據(jù)的更新維護。影響歷史數(shù)據(jù)的因素為日期、時間、路段事故狀態(tài)、天氣等因素。結(jié)合這幾個因素生成影響因子，用以保存和方便檢索歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)的保存格式為路段編號，影響因子，行程時間，行程速度，路段狀態(tài)。每個估計周期計算的結(jié)果在發(fā)布的同時也寫入歷史庫。如果歷史庫中已存在相同影響因子的數(shù)據(jù)，則保存已有速度及欲保存速度的調(diào)和平均值，行程時間采用二者平均值，路段狀態(tài)根據(jù)調(diào)和速度再次模糊推理演算。
本發(fā)明的有益效果是經(jīng)過交通仿真和上海市楊浦區(qū)及黃浦區(qū)路網(wǎng)的實際檢驗，當(dāng)浮動車輛在路網(wǎng)交通量中的覆蓋率到達(dá)5％時，路網(wǎng)交通狀態(tài)的估計正確率在80％以上。該結(jié)論表明本發(fā)明中采用的方法和技術(shù)簡單易行，運行條件容易滿足，易于在全國中大型城市中推廣應(yīng)用。



圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是路網(wǎng)交通狀態(tài)估計流程圖。
圖3是時間最短路算法及歷史數(shù)據(jù)更新流圖。
圖4是路段交通狀態(tài)的隸屬度函數(shù)及推理規(guī)則表。
圖5是系統(tǒng)物理部署圖。

具體實施例方式 本方法是一個當(dāng)前現(xiàn)狀結(jié)合歷史數(shù)據(jù)動態(tài)進行路網(wǎng)交通狀態(tài)估計的方法，其歷史數(shù)據(jù)的積累需要相當(dāng)長的時間，而且隨著歷史數(shù)據(jù)的積累，估計的結(jié)果越準(zhǔn)確。該方法還有一個重要前提是路網(wǎng)靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集、整理和維護，采集的數(shù)據(jù)粒度越細(xì)，估計結(jié)果越好。
如圖1所示，系統(tǒng)由靜態(tài)數(shù)據(jù)管理和維護模塊，動態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊，動態(tài)數(shù)據(jù)到邏輯路網(wǎng)的映射模塊，路網(wǎng)交通狀態(tài)估計模塊，歷史數(shù)據(jù)更新模塊，交通信息發(fā)布模塊組成，數(shù)據(jù)存儲模塊。這些軟件模塊都是獨立的，可以根據(jù)實際情況安裝在一臺機器上，也可以安裝在多臺機器上，物理部署如圖5所示。
現(xiàn)結(jié)合圖2說明路網(wǎng)交通狀態(tài)的估計流程。主要說明日常維護流程和核心流程，包括路網(wǎng)交通狀態(tài)估計流程和歷史數(shù)據(jù)更新流程。日常維護包括靜態(tài)數(shù)據(jù)的維護和動態(tài)數(shù)據(jù)的接收和處理。
1、靜態(tài)數(shù)據(jù)維護 靜態(tài)數(shù)據(jù)是指道路網(wǎng)絡(luò)幾何形狀、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等長期變化不大的數(shù)據(jù)，以及交通管制、交叉口信號配時、交通OD等相對比較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在初始化的時候需要花比較大的功夫，必要時需要進行交通調(diào)查。需要維護的靜態(tài)數(shù)據(jù)有 (1)路段表 其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為 相鄰兩個交叉口之間的一段路除單行線為單一路段外，不同走向的路段編號不同，起止節(jié)點相反。
(2)交叉口表 交叉口的NodeID對應(yīng)路段表中的FNODE和TNODE字段。Fromlink和ToLink對應(yīng)路段表中的DDLinkID字段。轉(zhuǎn)向阻抗為從入口路段到出口路段的轉(zhuǎn)向平均延誤，可用Webster公式求得。
(3)交通OD常用路徑表 找出路網(wǎng)上的交通小區(qū)間的常用路徑，用路段依次編號表示。路徑長度以3000米左右為宜，交通小區(qū)分得越細(xì)，路徑越多，計算結(jié)果越接近真值。
2、動態(tài)數(shù)據(jù)接收和處理 動態(tài)數(shù)據(jù)是指出租車的GPS信息。動態(tài)數(shù)據(jù)一般從出租車公司的信息中心獲得，也可能直接通過internet接收車輛上車載GPS終端設(shè)備發(fā)送的實時信息。動態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊主要功能是通過TCP/IP通信協(xié)議接收來自不同信息源的出租車動態(tài)GPS信息，并通過網(wǎng)絡(luò)保存到共享數(shù)據(jù)庫中。
動態(tài)數(shù)據(jù)的處理是指將出租車的GPS的經(jīng)緯度坐標(biāo)定位的物理位置映射成路網(wǎng)的邏輯便于隨后的計算。映射方式是通過經(jīng)緯度坐標(biāo)、車輛方向、速度等值確定車輛所在的路段，以及其距所在路段起點的距離。處理的結(jié)果可以與采集到的信息保存在同一張表中，數(shù)據(jù)保存格式為 3、路網(wǎng)交通狀態(tài)動態(tài)估計 路網(wǎng)交通狀態(tài)估計模塊管理路網(wǎng)交通狀態(tài)估計任務(wù)的啟動和歷史數(shù)據(jù)更新任務(wù)的啟動。啟動的周期可以自定義，一般為5分鐘一次。每次估計的流程如圖2—①所示 (1)路徑估算及行程計算 對估計周期內(nèi)采集到的所有車輛信息按車輛編號和發(fā)送時間排序，按車輛為計算個體計算車輛在估計周期內(nèi)的最可能行駛路徑，并將該車輛在路段上的行走里程及行程時間記錄在中間表中。該計算可以采用串行算法依次計算估計周期中采集到的所有記錄。為達(dá)到快速運算的目的，也可以采用并行算法以車輛或一條GPS記錄為最小計算子任務(wù)分布在多臺機器上計算。具體的時間最短路算法參考圖3。找到同一車輛兩點間的最短路后，平均分配法分配車輛在路段上的行駛時間，再加上本路段到下一路段的轉(zhuǎn)向延誤作為該路段的行程時間。
例如對于記錄(Vi，Li，Di，Ti)，先找到車輛Vi在Ti時刻的前一時刻Ti-1的軌跡(Vi-1，Li-1，Di-1，Ti-1)，通過時間最短路算法找到車輛Vi從Ti-1時刻到Ti時刻的可能路徑為P{Li-1，L0，...Lk，...Lm，Li}，計算總行程S，總行程時間T＝Ti—Ti-1，以及所有經(jīng)過路段的總延誤D，其中 S＝∑Length(Lj) j∈{i-1，0，...k，...m，i}，k≤m，m≥0 D＝∑T(Lj-1，Lj) j-1，j∈{i-1，0，...k，...m，i}，k≤m，m≥0 Length(Lj)為路段Lj的物理長度，T(Lj-1，Lj)為路段Lj到Lj-1的轉(zhuǎn)向延誤。則車輛Vi在Ti-1到Ti時段對路網(wǎng)的貢獻(xiàn)為 If Li＝Li-1 then (Li，Di-Di-1，Ti-Ti-1) Else{ (Li-1，Length(Li-1)-Di-1，(T-D)*Length(Li-1)/S+T(Li-1，L0))； ... (Lk，Length(Lk)，(T-D)*Length(Lk)/S+T(Lk，Lk+1))； (Li，Di，(T-D)*Di/S)。
} 其中(L，D，T)表示一條記錄，L對應(yīng)路段編號，D對應(yīng)車輛在路段L的行駛距離，T對應(yīng)車輛在路段L的行程時間。記錄的表結(jié)構(gòu)為 (2)路段行程車速估算 當(dāng)所有的記錄都處理完畢后，再對處理的結(jié)果按路段作為計算單元進行計算。該計算也可以用并行計算的模式以路段作為最小計算任務(wù)將計算工作分布到多臺機器上同時運算。如流程圖2—①所示，每個路段的估計行程車速由實時計算的平均行程車速和該路段的歷史行程車速共同確定。對沒有車輛經(jīng)過的路段，用歷史值作為本估計周期的估計值，對有車輛經(jīng)過的路段，采用歷史值與計算值的加權(quán)調(diào)和平均值作為估計值。
對于路段Lj，其實時平均行程車速

的算法為 其中N為經(jīng)過路段Lj的車輛數(shù)，Si為某車在路段Lj的行駛距離，Ti為該車在路段Lj的行程時間。
路段的歷史數(shù)據(jù)需先根據(jù)當(dāng)前時間及路網(wǎng)狀態(tài)核算歷史影響因子，再通過歷史影響因子檢索路段的歷史行程時間及行程車速。
對路段Lj，若其平均行程車速為

歷史行程車速為

則其行程車速Vj可采用加權(quán)調(diào)和平均法計算獲得 其中，α∈
，為可調(diào)系數(shù)，在系統(tǒng)運行的初始階段歷史數(shù)據(jù)記錄少，α取值可偏大，如取0.8，當(dāng)系統(tǒng)一定時間后，可將α取值調(diào)低，如取0.6，到0.5，長期運行(超過半年)后，可根據(jù)實測數(shù)據(jù)將α調(diào)到合適值。
(3)路段暢通程度的估計 路段的暢通程度是一個模糊值，可以用{堵塞，擁擠，暢通}三個狀態(tài)來表示。路段的暢通程度不僅跟路段的行程車速有關(guān)，也與道路的使用功能有關(guān)。為此，可以用模糊推理技術(shù)通過路段的行程車速結(jié)合道路的使用功能推算路段的暢通程度。
首先將路段的行程車速模糊化，分為{很慢(VS)，慢(S)，較慢(RS)，正常(N)，快(F)}五個級，采用三角形隸屬度函數(shù)。道路的使用功能分為主干道、次干道和支路三個級別。推理規(guī)則采用“IF x is A and y is B THEN z is C”的模糊規(guī)則進行推理，路段行程車速與道路屬性為推理前件，路段暢通程度為推理結(jié)果。路段行程車速的隸屬度函數(shù)及推理規(guī)則見圖4。具體實施時可根據(jù)路網(wǎng)的實際情況，調(diào)整隸屬度函數(shù)及推理規(guī)則。
(4)歷史數(shù)據(jù)的更新和維護 歷史數(shù)據(jù)主要考慮的因素有 日期類型分為工作日，節(jié)假日； 星期幾周一至周日； 時間分為高峰，平峰，深夜三個時段，若需細(xì)分，可將1日按小時分為24個時段甚至更細(xì)； 氣候分為正常、較差、惡劣三個等級； 事故分有/無事故。
日期和時間可以根據(jù)估計時段的時間獲得，氣候信息從其他系統(tǒng)中獲取或定時人工錄入。
為了加快檢索的速度，歷史數(shù)據(jù)的影響因素可以編碼為歷史影響因子，編碼格式為 一般來說，距當(dāng)前時間越近的歷史數(shù)據(jù)與當(dāng)前實際情況越接近。因此歷史數(shù)據(jù)的更新采用二分平均法計算。假設(shè)路段L已經(jīng)有N次的歷史數(shù)據(jù)，第i次的估計行程時間為Ti，本次周期計算的估計行程時間為T0，則最后更新的歷史行程時間T為 該路段的歷史行程速度V為也即該路段的估計值與歷史值的調(diào)和平均值。
歷史數(shù)據(jù)表還需記錄最近一個月的所有估計值，并計算其均值及方差用于歷史數(shù)據(jù)的分析。
(5)路網(wǎng)交通信息的發(fā)布 每次計算出來的路網(wǎng)交通狀態(tài)，按估計時段時間和路段排序存儲在共享數(shù)據(jù)庫中?？梢园l(fā)布的信息可分為實時信息和統(tǒng)計信息。實時信息有路段行程車速、路段暢通程度；統(tǒng)計信息有十大擁擠路段、擁擠區(qū)域，路徑估計行程時間，建議最優(yōu)行駛路徑等附加信息。
路網(wǎng)交通信息可以以直接訪問數(shù)據(jù)庫的形式發(fā)布，也可以以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方式對外部系統(tǒng)提供透明訪問接口。
上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于浮動車數(shù)據(jù)評估城市路網(wǎng)交通狀態(tài)的方法，特征包括
(a)動態(tài)采集浮動車GPS數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)預(yù)處理確定車輛在路網(wǎng)上的邏輯位置；
(b)每隔一個估計周期采用時間最短路算法及模糊推理技術(shù)做一次路網(wǎng)交通狀態(tài)評估，路網(wǎng)交通狀態(tài)包括路網(wǎng)中所有路段的行程時間、行程車速度以及交通暢通程度，將評估結(jié)果保存在數(shù)據(jù)庫中；
(c)系統(tǒng)通過web service接口對外部系統(tǒng)提供不同需求的評估結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征是
步驟(a)具體包括動態(tài)采集浮動車GPS數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率、行駛軌跡做時域頻譜分析和地域頻譜分析，并基于GIS用路徑匹配算法得到車輛所在的路段及其在路段上的位移，其邏輯位置用路段編號及距離路段起點的距離表示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征是步驟(b)具體包括
(b1)考慮城市交通的OD特性，采用時間最短路算法的計算結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)的綜合評估值作為道路的行程車速，
其中，
用時間最短路算法估計車輛的最可能行駛路徑，
行程時間的計算考慮交叉口的路段轉(zhuǎn)向延誤時間，
用平均行程車速作為路段交通狀態(tài)平均的基礎(chǔ)；
(b2)結(jié)合道路使用屬性，將行程車速模糊化后用模糊推理技術(shù)綜合平均路段暢通程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，特征是步驟(b1)中通過交通OD分析和實際路網(wǎng)，確定OD對間常用路徑，用路段按次序排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，特征是步驟(b1)中通過實際路網(wǎng)交通調(diào)查，計算交叉口路段轉(zhuǎn)向延誤，用于時間最短路算法以及作為路段行程時間的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，特征是步驟(b1)中通過時間最短路算法確定車輛在相鄰兩時間點內(nèi)的行駛路線，精確到車輛在起始路段及終止路段上的行駛路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，特征是步驟(b1)中采用區(qū)間平均車速算法計算路段行程車速，并結(jié)合路段間轉(zhuǎn)向延誤平均計算車輛在各個路段的行駛時間及行程時間，從而計算各個路段的平均行程車速。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，特征是步驟(b1)中采用考慮包括日期、時間、天氣、事故在內(nèi)的多重因素的歷史行程時間及行程車速結(jié)合實時計算的行程時間及行程車速，采用加權(quán)平均法計算評估行程時間及行程車速。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，特征是步驟(b1)中，定時對歷史數(shù)據(jù)進行更新，采用二分平均法減少遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)對近期數(shù)據(jù)的影響。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用浮動車數(shù)據(jù)對城市道路交通阻塞、擁擠及暢通狀態(tài)評估的方法。具體是基于浮動車GPS數(shù)據(jù)的路網(wǎng)狀態(tài)估計技術(shù)，從已有的GPS數(shù)據(jù)出發(fā)，對數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率、行駛軌跡做了詳細(xì)的分析，考慮城市交通的OD特性，采用時間最短路算法的計算結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)的綜合評估值作為道路的行程車速，并結(jié)合道路的使用功能采用模糊推理技術(shù)對道路的交通狀態(tài)進行綜合評價。采用該改進的評估方法獲得了運行條件容易滿足、簡單易行、得到結(jié)果準(zhǔn)確的效果。
文檔編號G08G1/01GK101373559SQ200710045240
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者楊曉光, 吳志周, 梅 童, 靖 趙 申請人:同濟大學(xué)