一種利用公交車輛gps數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)評(píng)估道路交通狀態(tài)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域中的交通信息處理技術(shù)?？梢岳霉卉囕dGPS設(shè)備記 錄的GPS定位數(shù)據(jù)，分析道路交通運(yùn)行狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，帶來機(jī)動(dòng)車保有量高速快速增長(zhǎng)，交通基礎(chǔ)設(shè)施的供給 無法滿足機(jī)動(dòng)車出行需求，造成嚴(yán)重的交通擁堵問題。提前發(fā)現(xiàn)交通擁堵路段，為出行人 員提供擁堵路徑的信息，可以更好的引導(dǎo)出行人員選擇合理出行路徑。目前利用公交車載 GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行道路交通狀態(tài)評(píng)估，主要是利用路段邊界兩側(cè)的GPS數(shù)據(jù)估計(jì)路段邊界時(shí)刻， 從而獲取單車路段行程時(shí)間，根據(jù)路段長(zhǎng)度計(jì)算得到單車路段行程速度，再根據(jù)道路等級(jí)、 交通流量確定道路速度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而到得交通運(yùn)行狀態(tài)。但該方法沒有考慮公交車輛在 站臺(tái)?？繒r(shí)對(duì)速度的影響，實(shí)際中，公交車輛在站臺(tái)停靠時(shí)，乘客上下車花費(fèi)的時(shí)間對(duì)平均 速度影響很大，進(jìn)行平均速度估計(jì)時(shí)應(yīng)給予考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供的是一種根據(jù)公交車輛GPS數(shù)據(jù)，估計(jì)道路交通運(yùn)行狀態(tài)的方法。方 法如下：
[0004] 根據(jù)本發(fā)明，配有車載GPS設(shè)備的公交車輛在道路上行駛時(shí)，實(shí)時(shí)記錄車輛GPS數(shù) 據(jù)，該數(shù)據(jù)含有車輛GPS點(diǎn)位置信息和GPS點(diǎn)位產(chǎn)生的時(shí)間信息。計(jì)算時(shí)，首先將信息中的 GPS點(diǎn)轉(zhuǎn)換為空間坐標(biāo)點(diǎn)，并與車輛運(yùn)行道路進(jìn)行匹配，獲取該條道路在計(jì)時(shí)周期內(nèi)的有效 范圍內(nèi)的GPS點(diǎn)，計(jì)時(shí)周期可根據(jù)信息發(fā)布的要求而定；然后將這部分GPS點(diǎn)與已知位置信 息的公交站點(diǎn)進(jìn)行匹配，剔除公交站點(diǎn)周邊的無效GPS點(diǎn)，保留有效GPS點(diǎn)。之后，利用有 效GPS點(diǎn)進(jìn)行方位角計(jì)算，通過與匹配道路方位角的比較，確定公交車輛行車方向。最后， 根據(jù)有效GPS點(diǎn)位信息與時(shí)間信息，分方向計(jì)算車輛運(yùn)行速度，利用速度補(bǔ)償模型修正為 道路交通運(yùn)行速度。
[0005] 具體方法和步驟如下：
[0006] 步驟1 :劃分路段單元。把道路分成上行和下行兩個(gè)方向。劃分路段單元是指為計(jì) 算道路交通運(yùn)行速度，把道路的上下行方向劃分成多個(gè)獨(dú)立的路段單元，相同的路段單元， 認(rèn)為交通流速度一致，根據(jù)交通流的方向計(jì)算路段單元的方向角（以正北方向?yàn)椹柖冉?，?段單元起點(diǎn)和終點(diǎn)的連線與正北方向的夾角（順時(shí)針）），路段單元i的方位角記為4,4。
[0007] 步驟2:建立路段單元與公交車站對(duì)應(yīng)關(guān)系表。根據(jù)路段單元和公交車站地理空 間位置，建立兩者的歸屬關(guān)系，即公交車站屬于哪一個(gè)路段單元，公交車站j歸屬于路段單 元i，其坐標(biāo)信息記為5/,/_ &，少）。
[0008]步驟3 :選擇路段單元周邊的GPS點(diǎn)。過濾路段單元周邊一定范圍（dlink)內(nèi)的GPS坐標(biāo)點(diǎn)，dlink取值依據(jù)道路寬度，可取10-80米，GPS坐標(biāo)點(diǎn)n屬于路段單元i記為， 包含GPS坐標(biāo)，時(shí)間信息，記為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用公交車輛GI^S數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)評(píng)估道路交通狀態(tài)的方法，其特征在于包括W下步 驟： 步驟1 :劃分路段單元，把道路分成上行和下行兩個(gè)方向，劃分路段單元是指為計(jì)算道 路交通運(yùn)行速度，把道路的上下行方向劃分成多個(gè)獨(dú)立的路段單元，相同的路段單元，認(rèn)為 交通流速度一致，根據(jù)交通流的方向計(jì)算路段單元的方向角（W正北方向?yàn)?度角，路段單 元起點(diǎn)和終點(diǎn)的連線與正北方向的夾角（順時(shí)針）），路段單元i的方位角記為4,， 步驟2 ;建立路段單元與公交車站對(duì)應(yīng)關(guān)系表，根據(jù)路段單元和公交車站地理空間位 置，建立兩者的歸屬關(guān)系，即公交車站屬于哪一個(gè)路段單元，公交車站j歸屬于路段單元i， 其坐標(biāo)信息記為A，/,(X，y)， 步驟3;過濾路段單元周邊的GI^S點(diǎn)，過濾路段單元周邊一定范圍（diiJ內(nèi)的GI^S坐標(biāo) 點(diǎn)，dihk取值依據(jù)道路寬度，可取10-80米，GI^S坐標(biāo)點(diǎn)n屬于路段單元i記為GP&腳*,，包 含GPS坐標(biāo)，時(shí)間信息，記為GW。如(x，：M)， 步驟4 ;把過濾的路段單元周邊GPS數(shù)據(jù)，按公交車輛編號(hào)BIDk、時(shí)間t排序，構(gòu)成路段 單元1周邊6?8數(shù)據(jù)集合[,作鳴，(?化加4,片，：^))， 步驟5;為消除公交停靠站對(duì)速度估計(jì)的影響，把公交車站周邊一定范圍（dbJ內(nèi)的 6口8點(diǎn)從集合(：：,(化嗎點(diǎn)'&,,,。4,〇，：^))中剔除，屯。,取值依據(jù)公交站臺(tái)的長(zhǎng)度，可取10-50 米，構(gòu)成集合C;(WA，G化，觸片，八〇)， 步驟6 ;WBIDk中時(shí)間最小的點(diǎn)為起點(diǎn)W聽，時(shí)間最大的點(diǎn)為終 點(diǎn)wax, (GW瑪雌(X，：M))，計(jì)算所構(gòu)成線段的方位角，本心,。*,，比較腳與4加,的絕 對(duì)值大小，若-4,w, 1< 時(shí)，認(rèn)為BIDk的GI^S數(shù)據(jù)是有效數(shù)據(jù)，則否認(rèn)為是 無效數(shù)據(jù)，無效數(shù)據(jù)應(yīng)剔除，AthushDid的取值可W0-45,取值越小，結(jié)果精度越高，構(gòu)成集合C';(B瓜k'GPSn風(fēng)(x，y，t))， 步驟7 ;在集合C,"(WA，GP&,/,w, (W，嘴中，剔除車輛編號(hào)BIDk僅有一條記錄的GPS數(shù) 據(jù)，構(gòu)成集合cr(公巧t，GP&,/,噸(疋y，0)， 步驟8;計(jì)算路段單元i公交車輛平均運(yùn)行速度巧1>集合馬'作 中，取相同車輛編號(hào)最大時(shí)間和最小時(shí)間的GI^S點(diǎn)，計(jì)算兩點(diǎn)的時(shí)間差值和距離差值，進(jìn)而 計(jì)算車輛的運(yùn)行速度，多輛公交車的平均運(yùn)行速度即是該路段單元公交的平均公交運(yùn)行速 度巧 步驟9 ;公交在道路上運(yùn)行時(shí)，除受道路限速要求外，還要遵守公交運(yùn)行的安全規(guī)定， 城市道路最高限速值通常較低，公交車輛運(yùn)行速度和普通車流速度相差無幾；當(dāng)公交在高 速公路上運(yùn)行時(shí)，公交的最高運(yùn)行速度通常達(dá)不到高速公路限速的上限，因此，公交的平均 運(yùn)行速度不能很好的代表高速公路交通流的運(yùn)行速度，還需要進(jìn)行修正，本專利把該修正 過程稱為速度補(bǔ)償，對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償方法稱為速度補(bǔ)償模型，大量速度調(diào)查結(jié)果表明，道路交通 運(yùn)行速度巧與公交平均運(yùn)行速度巧存在線性關(guān)系，速度補(bǔ)償模型為：
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用公交車輛GPS數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)評(píng)估道路交通狀態(tài)的方法，屬于智能交通領(lǐng)域。配有GPS設(shè)備的公交車在道路上行駛時(shí)，記錄車輛GPS數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)含有車輛位置信息和產(chǎn)生的時(shí)間信息。計(jì)算時(shí)，首先將數(shù)據(jù)中的GPS點(diǎn)轉(zhuǎn)換為空間坐標(biāo)點(diǎn)，并與行駛道路匹配，獲取該條道路在計(jì)時(shí)周期中，一定范圍內(nèi)的GPS點(diǎn)；然后將這部分GPS點(diǎn)與已知位置信息的公交站點(diǎn)進(jìn)行匹配，剔除公交站點(diǎn)周邊的無效GPS點(diǎn)。之后，利用有效GPS點(diǎn)進(jìn)行方位角計(jì)算，通過與匹配道路方位角的比較，確定公交車輛行車方向。最后，根據(jù)有效GPS點(diǎn)位置與時(shí)間信息，計(jì)算車輛平均行駛速度，利用速度補(bǔ)償模型修正為道路交通運(yùn)行速度，與交通狀態(tài)區(qū)間分級(jí)進(jìn)行比較，得到道路交通運(yùn)行狀態(tài)。
【IPC分類】G01S19-42, G08G1-052, G08G1-01
【公開號(hào)】CN104851286
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410781208
【發(fā)明人】張可, 陳艷艷, 李靜, 賴見輝, 翟佳琪, 趙凈潔, 魏攀一, 耿松麟, 趙箐, 楊子帆, 方珊珊, 張建強(qiáng), 毛力增, 何卓, 王少華
【申請(qǐng)人】北京市交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)調(diào)度中心, 北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日