專(zhuān)利名稱(chēng)：基于虛擬速度傳感器的快速路旅行時(shí)間預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通控制與管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于虛擬速度傳感器的快速路旅行時(shí)間預(yù)測(cè)方法，具體涉及交通流傳感器數(shù)據(jù)處理分析及數(shù)據(jù)融合。
背景技術(shù)：
旅行時(shí)間是反映路段交通狀態(tài)的重要指標(biāo)，是進(jìn)行交通控制和誘導(dǎo)的基礎(chǔ)，并在交通管理系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。其結(jié)果可以給出行者提供實(shí)時(shí)有效的信息，幫助他們更好地進(jìn)行路徑選擇，實(shí)現(xiàn)路徑誘導(dǎo)，以縮減出行時(shí)間，減少交通擁擠。旅行時(shí)間預(yù)測(cè)是智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transport System，簡(jiǎn)稱(chēng)ITS)研究的核心問(wèn)題之一，旅行時(shí)間(行程時(shí)間)數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)ITS中的先進(jìn)的出行者信息系統(tǒng)(Advanced Traveler Information system, AT I S)禾口先進(jìn)的道路交通管理系統(tǒng)(Advanced Transport Management System, ATMS)多種功能的重要基礎(chǔ)。旅行時(shí)間是具有時(shí)空域特性的交通信息。交通流在時(shí)空域都具有連續(xù)性。旅行時(shí)間不僅與某地當(dāng)前和歷史的交通狀態(tài)有關(guān)，同時(shí)也與上下游的交通狀態(tài)有關(guān)。要更加合理地確定旅行時(shí)間，需要確定路段上在時(shí)間和空間上連續(xù)變化的交通狀態(tài)。但是由于相鄰的傳感器節(jié)點(diǎn)之間并沒(méi)有測(cè)量裝置，稀疏的空間序列的交通數(shù)據(jù)難以直接得到準(zhǔn)確的旅行時(shí)間。如果路段上每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)所在空間位置的交通狀態(tài)都可以確定，則當(dāng)傳感器足夠多(趨向于無(wú)窮)時(shí)，可以得到準(zhǔn)確的交通狀態(tài)。因此我們定義了虛擬傳感器節(jié)點(diǎn)(并沒(méi)有實(shí)際的交通流檢測(cè)功能)，如果每個(gè)虛擬傳感器節(jié)點(diǎn)所在空間位置的交通狀態(tài)可以確定，則可以獲取路段的交通狀態(tài)分布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于虛擬速度傳感器的快速路旅行時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟對(duì)虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定的步驟采用線性插值的方法在相鄰交通流傳感器之間設(shè)定虛擬速度傳感器；利用虛擬速度傳感器，獲取速度空間分布的步驟利用權(quán)重矩陣和速度數(shù)據(jù)通過(guò)多元線性回歸計(jì)算虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)速度的步驟；根據(jù)求得的虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)的速度，獲取速度空間分布的步驟。旅行時(shí)間估計(jì)的步驟根據(jù)速度的空間分布，得到路段旅行時(shí)間的步驟。所述對(duì)虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定是假設(shè)交通流傳感器節(jié)點(diǎn)i與i + Ι之間的距離為Cli,相鄰節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)包含交通流傳感器和虛擬速度傳感器)之間的距離設(shè)定為％，則交通流傳感器節(jié)點(diǎn)i與i+Ι之間的虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為Hii = [CliAii]。所述權(quán)重矩陣與虛擬速度傳感器速度和交通流傳感器速度相關(guān)是在、時(shí)刻，定義虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)(i，k)的速度為
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬速度傳感器的快速路旅行時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟對(duì)虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定的步驟采用線性插值的方法在相鄰交通流傳感器之間設(shè)定虛擬速度傳感器；利用虛擬速度傳感器，獲取速度空間分布的步驟利用權(quán)重矩陣和速度數(shù)據(jù)通過(guò)多元線性回歸計(jì)算虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)速度的步驟； 根據(jù)求得的虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)的速度，獲取速度空間分布的步驟； 旅行時(shí)間估計(jì)的步驟根據(jù)速度的空間分布，得到路段旅行時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬速度傳感器的快速路旅行時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定是假設(shè)交通流傳感器節(jié)點(diǎn)i與i+Ι之間的距離為屯，相鄰節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)包含交通流傳感器和虛擬速度傳感器)之間的距離設(shè)定為％，則交通流傳感器節(jié)點(diǎn)i與i+Ι之間的虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為Hii = [(1,/ ]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬速度傳感器的快速路旅行時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述權(quán)重矩陣與虛擬速度傳感器速度和交通流傳感器速度相關(guān)在tN時(shí)刻，定義虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)(i，k)的速度為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了屬于交通控制與管理技術(shù)領(lǐng)域的一種基于虛擬速度傳感器的快速路旅行時(shí)間預(yù)測(cè)方法。該方法首先在相鄰的交通流傳感器之間設(shè)定虛擬速度傳感器，然后利用虛擬速度傳感器節(jié)點(diǎn)的權(quán)重系數(shù)和交通流傳感器的速度數(shù)據(jù)確定出各個(gè)虛擬速度傳感器的速度，最后獲得路段上速度的空間分布，路段的平均旅行時(shí)間最終通過(guò)估計(jì)的速度空間分布得到。該方法在預(yù)測(cè)旅行時(shí)間方面具有較高精度。其結(jié)果可以直接傳送給ATIS和ATMS，最終實(shí)現(xiàn)縮減出行時(shí)間、減少交通擁擠的目的。
文檔編號(hào)G08G1/00GK102169627SQ20111003340
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者徐東偉, 李海艦, 秦勇, 董宏輝, 賈利民, 鄧文 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)