w類天氣下堵車次數(shù)，p為在路段m和時(shí)段n總的堵車次數(shù)，Vavg_(m，n) 為在在路段m和時(shí)段n總的平均堵車時(shí)間。在本發(fā)明中將天氣劃分了 6類，具體如表2所 示：
[0121] 表格2天氣分類及符號(hào)
[0122]
[0123] 情景4下，由于偶發(fā)性堵車沒(méi)有歷史堵車信息可以參照，而且在沒(méi)有前車堵車信 息的條件下，沒(méi)有對(duì)公交前方的狀態(tài)不明確。無(wú)前車堵車信息說(shuō)明堵車形成時(shí)間不長(zhǎng)（小 于發(fā)車間隔，早上第一班車除外），此時(shí)首先堵車時(shí)間取發(fā)車間隔Ts (m，n)的一半，如發(fā)車 間隔為10分鐘，則將此情景下的Vi的堵車時(shí)間預(yù)置為5分鐘，若公交在5分鐘內(nèi)通過(guò)堵車 點(diǎn)，則結(jié)束對(duì)該車堵車時(shí)間的預(yù)測(cè)，若過(guò)了 5分鐘之后判斷車輛仍處于堵車的狀態(tài)下，則采 用周期性時(shí)間補(bǔ)償?shù)姆椒?，每隔一個(gè)預(yù)測(cè)周期補(bǔ)償該一個(gè)預(yù)測(cè)周期的時(shí)間。如公交堵車時(shí) 間預(yù)測(cè)周期為20秒，則在此后的每隔堵車周期堵車時(shí)間補(bǔ)償為2. 0s，直至堵車結(jié)束。因此， 情景4的公交堵車延誤時(shí)間的預(yù)測(cè)值通過(guò)下式計(jì)算：
[0124]
[0125] 其中Ts(m，n)為發(fā)車時(shí)間間隔，T為堵車時(shí)間預(yù)測(cè)周期；
[0126] 情景5下有公交車前車的堵車信息，而且前車也還處于堵車狀態(tài)，說(shuō)明此種情況 下堵車比較嚴(yán)重，當(dāng)前車輛堵車延誤時(shí)間為：
[0127] TJami (m,n) =Ts (m,n) +TJamJ (m,n) ； (12)
[0128] 其中Ts (m，n)為發(fā)車時(shí)間間隔，Tjam>，n)為所預(yù)測(cè)的前車Vj的堵車時(shí)間；
[0129] 情景6下，若臨時(shí)堵車表中有前車的堵車信息，而且判斷前車目前已經(jīng)不是堵車 狀態(tài)，比較當(dāng)前車輛Vi與前車Vj剛開始遇到堵車的里程屯(m，n)和七(m，n)(以下分別以 屯和屯表示），有以下三種情況：
[0130] 其一，若Ic^-d」小于一定的閾值（如100米），則說(shuō)明堵車形成時(shí)間比較長(zhǎng)，但堵 車情況不嚴(yán)重；
[0131] 其二，若大于該閾值，則說(shuō)明堵車形成時(shí)間不長(zhǎng)，堵車長(zhǎng)度在加長(zhǎng)，有逐漸擴(kuò) 散的趨勢(shì)；
[0132] 其三，若di-dj大于該閾值，則說(shuō)明堵車形成時(shí)間已久，堵車范圍有逐漸縮小的趨 勢(shì)。
[0133] 因此，針對(duì)上述三種情況，當(dāng)前車輛Vi的堵車延誤時(shí)間為：
[0134]
[0135] 其中djam(m，n)為根據(jù)前車信息得到的堵車點(diǎn)里程，Tjamj(m，n)為前車堵車時(shí)間，〇 為預(yù)定義閾值，9和巾分別是衰減系數(shù)，且有9>1和巾〈1。
[0136] 最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于GI^S數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于：包括W下步驟： 1) 對(duì)公交車歷史GI^S數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理； 2) 對(duì)預(yù)處理后的公交車歷史GI^S數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析； 3) 公交車堵車情景劃分； 4) 公交車狀態(tài)判別； 5) 公交車堵車時(shí)間預(yù)測(cè)和修正。2. 如權(quán)利要求1所述的基于GI^S數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于： 所述步驟2)具體包括如下步驟： 21) 根據(jù)公交車歷史GI^S數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)公交在每個(gè)路段的行程時(shí)間W及在每個(gè)站點(diǎn)的停 站時(shí)間； 22) 統(tǒng)計(jì)出公交車的歷史堵車信息和堵車點(diǎn)信息； 23) 取最近一個(gè)檢測(cè)周期的歷史堵車信息，若在該檢測(cè)周期內(nèi)在同一堵車點(diǎn)發(fā)生的堵 車次數(shù)超過(guò)闊值，則認(rèn)為在該點(diǎn)會(huì)發(fā)生常發(fā)性堵車； 23)根據(jù)常發(fā)性堵車數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出每個(gè)堵車記錄的平均堵車速度，然后統(tǒng)計(jì)出每個(gè)路段 每個(gè)堵車點(diǎn)的平均通行速度。3. 如權(quán)利要求2所述的基于GI^S數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于： 所述步驟22)中堵車點(diǎn)通過(guò)如下方法確定： 根據(jù)路段編號(hào)從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中選出公交GI^S歷史信息，并按里程距離排序； 根據(jù)里程距離求出每個(gè)里程的平均行程時(shí)間； 對(duì)各里程行程所對(duì)應(yīng)的平均速度分布分析，找到平均速度先逐漸減小后來(lái)逐漸增大 的里程點(diǎn)且最小平均速度小于一定的闊值，則平均速度最小的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的里程距離即為擁堵 點(diǎn)。4. 如權(quán)利要求3所述的基于GI^S數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于： 所述步驟3)中，將公交車堵車狀態(tài)劃分為6種情景，具體是： 情景1 ;常發(fā)性堵車情況下，有同一線路前車堵車的信息，而且檢測(cè)出前車目前仍處于 堵車狀態(tài)下，此種情景說(shuō)明堵車形成時(shí)間較長(zhǎng)，而且堵車程度較為嚴(yán)重； 情景2;常發(fā)性堵車情況下，有同一線路前車堵車的信息，而且檢測(cè)出前車目前為正常 行駛狀態(tài)下； 情景3 ;常發(fā)性堵車情況下，沒(méi)有同一線路前車堵車的信息，而且檢測(cè)出前車目前為正 常行駛狀態(tài)下； 情景4 ;偶發(fā)性堵車情況下，有同一線路前車堵車的信息，而且檢測(cè)出前車目前仍處于 堵車狀態(tài)下； 情景5;偶發(fā)性堵車情況下，有同一線路前車堵車的信息，而且檢測(cè)出前車目前為正常 行駛狀態(tài)下； 情景6 ;偶發(fā)性堵車情況下，沒(méi)有同一線路前車堵車的信息，而且檢測(cè)出前車目前為正 常行駛狀態(tài)下。5. 如權(quán)利要求4所述的基于GI^S數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于： 所述步驟4)具體包括如下步驟： 41)當(dāng)公交車連續(xù)n個(gè)GI^S數(shù)據(jù)的行駛速度值均小于闊值，且根據(jù)車輛里程信息判斷公 交不在公交站點(diǎn)內(nèi)和信號(hào)燈影響范圍內(nèi)，且在預(yù)定時(shí)間范圍內(nèi)里程變化小于闊值，則確定 公交車遇到堵車； 42) 根據(jù)堵車發(fā)生的時(shí)間段W及路段判斷是否有歷史擁堵信息，若有，且在預(yù)設(shè)周期內(nèi) 其歷史堵車次數(shù)大于闊值，則判定為常發(fā)性堵車，轉(zhuǎn)到步驟43);若不存在歷史擁堵信息或 其歷史堵車次數(shù)小于闊值，則判定為偶發(fā)性堵車，轉(zhuǎn)到步驟45); 43) 檢測(cè)是否有前車堵車信息，若無(wú)，則將當(dāng)前車輛堵車狀態(tài)確定為情景3 ;若有，轉(zhuǎn)到 步驟44); 44) 檢測(cè)前車是否處于堵車狀態(tài)，若是，則將當(dāng)前車輛堵車狀態(tài)確定為情景1 ;若否，貝U 將當(dāng)前車輛堵車狀態(tài)確定為情景2 ; 45) 檢測(cè)是否有前車堵車信息，若無(wú)，則將當(dāng)前車輛堵車狀態(tài)確定為情景4 ;若有，轉(zhuǎn)到 步驟46 ; 46) 檢測(cè)前車是否處于堵車狀態(tài)，若是，則將當(dāng)前車輛堵車狀態(tài)確定為情景5 ;若否，貝U 將當(dāng)前車輛堵車狀態(tài)確定為情景6。6.如權(quán)利要求4所述的基于GI^S數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于： 所述步驟5)中，當(dāng)公交車堵車狀態(tài)為情景1、情景2或情景3時(shí)，執(zhí)行W下步驟： 501) 確定當(dāng)前公交車輛Vi的位置與擁堵點(diǎn)的距離； 502) 獲取前車Vj信息； 503) 情景1的公交堵車延誤時(shí)間的預(yù)測(cè)值通過(guò)下式計(jì)算：其中dw(m，n)前車Vj的實(shí)時(shí)里程，中(m，n)為當(dāng)前車輛Vi的實(shí)時(shí)里程，Twi為Vj經(jīng)過(guò)di(m，n)的時(shí)間，Tw為當(dāng)前實(shí)時(shí)時(shí)間；a為修正因子，通過(guò)下式計(jì)算；其中分別為車輛Vi和車輛Vj到達(dá)中(m，n)前3分鐘的平均速度；h和k 為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)； 情景2的公交堵車延誤時(shí)間的預(yù)測(cè)值通過(guò)下式計(jì)算： T細(xì)i(m,n)=曰 * [T". (m,n) -T"] (m,n)]; 此時(shí)(m，n)即為當(dāng)前車輛Vi的堵車延誤時(shí)間；其中Tyw為Vj經(jīng)過(guò)di(m，n)的時(shí)間，Tyj為當(dāng)前實(shí)時(shí)時(shí)間；a為修正因子； 情景3的公交堵車延誤時(shí)間的預(yù)測(cè)值通過(guò)下式計(jì)算：其中0為修正因子，即其中為在線路m和路段n在w類天氣的下車輛的平均行駛速度，q為在路 段m和時(shí)段n在W類天氣下堵車次數(shù)，P為在路段m和時(shí)段n總的堵車次數(shù)，n)為 在在路段m和時(shí)段n總的平均堵車時(shí)間。7.如權(quán)利要求6所述的基于GI^S數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于： 所述步驟5)中， 情景4的公交堵車延誤時(shí)間的預(yù)測(cè)值通過(guò)下式計(jì)算：其中L(m，n)為發(fā)車時(shí)間間隔，T為堵車時(shí)間預(yù)測(cè)周期； 情景5的公交堵車延誤時(shí)間的預(yù)測(cè)值通過(guò)下式計(jì)算： T細(xì)i(m,n) =Ts(m,n) +T細(xì)J(m,n); 其中L(m，n)為發(fā)車時(shí)間間隔，n)為所預(yù)測(cè)的前車Vj.的堵車時(shí)間； 情景6的公交堵車延誤時(shí)間的預(yù)測(cè)值通過(guò)下式計(jì)算：其中dj.^m，n)為根據(jù)前車信息得到的堵車點(diǎn)里程，Tj."j.(m，n)為前車堵車時(shí)間，0為 預(yù)定義闊值，9和4分別是衰減系數(shù)，且有9 >1和4<1。
【專利摘要】本發(fā)明屬于道路交通檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于GPS數(shù)據(jù)的公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：對(duì)公交車歷史GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)預(yù)處理后的公交車GPS歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；公交車堵車情景劃分；公交車狀態(tài)判別；公交車堵車延誤時(shí)間預(yù)測(cè)和修正。本發(fā)明充分發(fā)揮公交車GPS數(shù)據(jù)量大的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合歷史統(tǒng)計(jì)信息和實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)，利用決策樹分類的方法將堵車狀態(tài)劃分為6種情景，針對(duì)不同情景采用不同的預(yù)測(cè)計(jì)算方法，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史堵車信息對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，能夠在常發(fā)性擁堵和偶發(fā)性擁堵的情況下獲得更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)值。
【IPC分類】G08G1/01, G08G1/123
【公開號(hào)】CN104933860
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510259711
【發(fā)明人】孫棣華, 趙敏, 廖孝勇, 魏敏燕
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日