一種基于gps的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及道路交通信息采集及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于GPS的不同 種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前移動式的交通信息采集是城市道路交通信息采集的核心技術(shù)手段，主要以浮 動車技術(shù)為主。廣義浮動車技術(shù)其實包含了形形色色的裝載GPS的車輛數(shù)據(jù)應用，通過對 這些數(shù)據(jù)處理挖掘出道路交通運行狀態(tài)。但是由于局限性，目前車輛技術(shù)處理的數(shù)據(jù)主要 是來源于出租車GPS，由于出租車的運營特性有時候由于車輛的覆蓋率和覆蓋強度沒有達 到最優(yōu)時，交通運行狀態(tài)的精度就難免保證，無法很好地為公眾交通信息服務(wù)。
[0003]目前，大多都是通過固定式與移動式信息采集相融合的方法來解決信息采集的精 度問題，然而固定式信息采集的成本高，實施周期長，維護費用高。為了提高浮動車的覆蓋 率和覆蓋強度，迫切需要研發(fā)出不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，充分利用已有的聯(lián)網(wǎng)車 輛GPS數(shù)據(jù)，使得整個路網(wǎng)信息采集樣本數(shù)量盡可能的達到最優(yōu)，以提高路段交通運行狀 態(tài)估計的精度，進而保證以此為依托的路網(wǎng)交通擁堵分析、交通信號控制、交通誘導等輔助 決策的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種充分利用現(xiàn)有車輛的GPS數(shù)據(jù)，無需加大投入成本， 對不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)進行補償，提高路段交通運行狀態(tài)估計精度的基于GPS的不同種 類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車 輛數(shù)據(jù)補償方法，該方法包括下列順序的步驟：
[0006] (1)對所有聯(lián)網(wǎng)的不同種類車輛的GPS數(shù)據(jù)進行采集存儲，并對GPS數(shù)據(jù)進行預處 理；
[0007] (2)將一個采集周期內(nèi)的GPS數(shù)據(jù)匹配到電子路網(wǎng)中，選取出租車的GPS數(shù)據(jù)作為 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算路網(wǎng)樣本覆蓋率n以及單個路段覆蓋強度Ai;
[0008] (3)判斷路網(wǎng)樣本覆蓋率n是否需要補償，若路網(wǎng)樣本覆蓋率n〈80%，則進行 路網(wǎng)樣本覆蓋率補償，直至路網(wǎng)樣本覆蓋率n多80% ;
[0009] (4)判斷單個路段覆蓋強度Ai是否需要補償，若單個路段覆蓋強度Ai〈l，則進行 單個路段覆蓋強度補償，直至單個路段覆蓋強度化多1。
[0010] 所述GPS數(shù)據(jù)包括車輛ID、經(jīng)度、煒度、方向角和時間。
[0011] 路網(wǎng)樣本覆蓋率n是指路網(wǎng)中滿足路段交通運行狀態(tài)估計要求的最優(yōu)樣本數(shù)的 路段數(shù)量占路網(wǎng)所包含的路段總數(shù)的比例，其計算公式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，該方法包括下列順序的步驟： (1) 對所有聯(lián)網(wǎng)的不同種類車輛的GPS數(shù)據(jù)進行采集存儲，并對GPS數(shù)據(jù)進行預處理； (2) 將一個采集周期內(nèi)的GPS數(shù)據(jù)匹配到電子路網(wǎng)中，選取出租車的GPS數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)來計算路網(wǎng)樣本覆蓋率n以及單個路段覆蓋強度Ai; (3) 判斷路網(wǎng)樣本覆蓋率n是否需要補償，若路網(wǎng)樣本覆蓋率n〈80%，則進行路網(wǎng) 樣本覆蓋率補償，直至路網(wǎng)樣本覆蓋率n多80% ; (4) 判斷單個路段覆蓋強度化是否需要補償，若單個路段覆蓋強度Ai〈l，則進行單個 路段覆蓋強度補償，直至單個路段覆蓋強度1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，其特征在于： 所述GPS數(shù)據(jù)包括車輛ID、經(jīng)度、煒度、方向角和時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，其特征在于： 路網(wǎng)樣本覆蓋率n是指路網(wǎng)中滿足路段交通運行狀態(tài)估計要求的最優(yōu)樣本數(shù)的路段數(shù)量 占路網(wǎng)所包含的路段總數(shù)的比例，其計算公式如下：
其中，N是路網(wǎng)所包含的路段總數(shù)；叫是一個采樣周期內(nèi)路段i上經(jīng)過的車輛樣本數(shù)； 匕是設(shè)定的一個采樣周期內(nèi)在各路段上經(jīng)過的滿足路段交通運行狀態(tài)估計要求的最優(yōu)樣 本數(shù)，其取值與相應的道路等級有關(guān)，如表1所示： 表1
signO^-ki)是符號函數(shù)，當r^-ki^O時signOii-ki)的值為1，否貝1J為0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，其特征在于： 所述單個路段覆蓋強度化是指一個采樣周期內(nèi)路段i上經(jīng)過的車輛樣本數(shù)與設(shè)定的一個 采樣周期內(nèi)在各路段上經(jīng)過的滿足路段交通運行狀態(tài)估計要求的最優(yōu)樣本數(shù)之間的比值， 其公式如下：
其中，叫是一個采樣周期內(nèi)路段i上經(jīng)過的車輛樣本數(shù)； 表2
h是設(shè)定的一V采樣周期內(nèi)在各路k上經(jīng)過k滿足路i交通運誶狀態(tài)估計要求的最 優(yōu)樣本數(shù)，其取值與相應的道路等級有關(guān)，如上表表2所示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，其特征在于： 所述路網(wǎng)樣本覆蓋率補償是指，根據(jù)除出租車之外的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛的運行規(guī)律、軌跡 特征和行業(yè)性質(zhì)的數(shù)據(jù)補償確定一個補償因子F，將各種車輛的補償因子F按照其F值從大 到小排序組成一個序列：匕F2,F3......Fn，n為是聯(lián)網(wǎng)車輛種數(shù)的個數(shù)，補償因子F值的計 算公式如下： Fj=fji*fJ2 其中A是第j種車輛的補償因子，./c以fjl是第j種車輛的車輛總數(shù)修正系數(shù)，是 指第j種車輛的車輛總數(shù)占所有種類車輛總數(shù)的比值；fj2是第j種車輛的運行時間修正系 數(shù)，是指第j種車輛每天的平均運營時間占一天24小時的比重； 若通過出租車的GPS數(shù)據(jù)求得的路網(wǎng)樣本覆蓋率n〈80%，則按照順序選擇下一優(yōu)先 級別匕聯(lián)網(wǎng)車輛的GPS數(shù)據(jù)進行補充，重新計算路網(wǎng)樣本覆蓋率n，若經(jīng)重新計算得到的 路網(wǎng)樣本覆蓋率n〈80%，則繼續(xù)按照順序選擇下一優(yōu)先級別F2的聯(lián)網(wǎng)車輛的GPS數(shù)據(jù)進 行補充，再重新計算路網(wǎng)樣本覆蓋率n，直到路網(wǎng)樣本覆蓋率n多80%為止，接著判斷是 否進行單個路段覆蓋強度補償。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，其特征在于： 所述單個路段覆蓋強度補償是指，當路網(wǎng)樣本覆蓋率滿足要求，即n多80%時，判斷路網(wǎng) 的每個路段的單個路段覆蓋強度是否大于等于1，然后篩選單個路段覆蓋強度小于1的路 段組成集合p，p={Ppp2......PJ，針對集合P中的各個路段采用循環(huán)補償?shù)姆椒?，具體步 驟如下： (a) 確定滿足路網(wǎng)樣本覆蓋率n多80%時，按照補償因子F列出已經(jīng)采用補償?shù)穆?lián)網(wǎng) 車輛數(shù)據(jù)的種類集Fi，F(xiàn)2.......Fm，m是已經(jīng)采用補償?shù)能囕v種類數(shù)； (b) 選擇第一個路段？:，第一個路段Pi現(xiàn)有樣本數(shù)為n/，n/是指當n彡80%時，路 段Pi上所有的樣本總數(shù)，該樣本中已經(jīng)包含聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)種類集FuF2.......的樣本， 從聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)集Fm+1，F(xiàn)m+2.......Fn中依次選用匹配到該路段Pi的樣本 <+1,<+2……心其中Fm+^未補償?shù)南乱粋€順序的車輛的補償因子，<+1為m+1類車經(jīng)過 第一個路段樣本數(shù)，以此類推； 采用循環(huán)方法，從第m+1類的聯(lián)網(wǎng)車輛的樣本開始查找并累力卩，直到 巧+<+1 +nr2.... + ?rqm+j彡n，也就是單個路段覆蓋強度1時，補償結(jié)束； (c) 路段P2......匕采用同樣的方法，進行單個路段覆蓋強度的數(shù)據(jù)補償，直到路網(wǎng)內(nèi) 所有路段的覆蓋強度均大于等于1時補償結(jié)束。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，其特征 在于：若所有聯(lián)網(wǎng)不同種類車輛樣本全部補償完畢后，單個路段覆蓋強度化〈1，即 叫+< 1 +< 2.??? + <<々時，直接退出循環(huán)，數(shù)據(jù)補償結(jié)束。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于GPS的不同種類聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)據(jù)補償方法，包括：對所有聯(lián)網(wǎng)的不同種類車輛的GPS數(shù)據(jù)進行采集；將一個采集周期內(nèi)的GPS數(shù)據(jù)匹配到電子路網(wǎng)中，選取出租車的GPS數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算路網(wǎng)樣本覆蓋率 以及單個路段覆蓋強度；若路網(wǎng)樣本覆蓋率<80%,則進行路網(wǎng)樣本覆蓋率補償，直至路網(wǎng)樣本覆蓋率；若單個路段覆蓋強度<1,則進行單個路段覆蓋強度補償，直至單個路段覆蓋強度。本發(fā)明充分利用了現(xiàn)有城市道路中聯(lián)網(wǎng)車輛的GPS數(shù)據(jù)，使其數(shù)據(jù)得到了有效的利用，與此同時也彌補了現(xiàn)有以出租車為主的浮動車采集技術(shù)的樣本不足的問題，實現(xiàn)了在不投入更多成本的前提下，提高城市道路交通信息采集的精度，促進了城市交通的節(jié)約化、可持續(xù)化的發(fā)展。
【IPC分類】G08G1-01
【公開號】CN104809871
【申請?zhí)枴緾N201510170199
【發(fā)明人】林家騏, 丁鎮(zhèn), 吳亞峰, 冉艷, 鄒嬌, 李鵬, 王少武, 劉軍, 彭柱, 王元勛
【申請人】安徽四創(chuàng)電子股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月10日