[发明专利]城市路段交通流平均速度获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通信息检测技术领域，特别涉及道路实时交通状态检测中的一种路段平均速度获取方法。

背景技术

道路交通状态的获取是实现城市交通智能化管理的重要基础，为解决城市日益严重的交通阻塞问题提供了依据。而路段平均速度作为表征道路交通状态的最基本的参数之一，在道路交通状态估计中发挥着日益重要的作用。近年来，利用浮动车(Floating Vehicles Equipped with GPS)技术获取路段平均速度已成为研究热点，浮动车借助安装于车内的GPS装置，将通过该GPS装置获取的实时位置和瞬时速度，通过无线通信发送到控制中心进行分析。但是，国内用于计算路段平均速度的浮动车GPS数据量有限，所以需要判断估计时段内接收到的数据量是否满足直接估计路段平均速度的要求，然而，现有方法单凭最小覆盖率的计算结果进行判断，判断标准过于绝对，与城市道路复杂的路况不符；并且，当数据量满足直接估计路段平均速度的要求时，现有的方法要么不考虑瞬时速度，直接用路段长度和经过时间计算道路的区间速度，这种方法准确度高，但计算量大，计算周期长；要么直接用瞬时速度计算道路的平均速度，这种方法计算速度快，计算的结果准确度不高；当数据量不满足直接估计路段平均速度的要求时，现有方法仅利用历史数据进行道路平均速度估计，没有利用当前时段接收的数据。综上，现有的方法获取的城市路段交通流平均速度不够准确，难以满足支撑实现合理的城市交通智能化管理的需要。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种城市路段交通流平均速度获取方法，合理判断GPS数据量是否充分，使获取的平均速度准确、可靠。

本发明的目的是这样实现的：城市路段交通流平均速度获取方法，包括如下步骤：

1)接收浮动车发回的GPS定位数据，过滤错误数据后，将GPS定位数据匹配到地理信息系统中，按路段进行分组；

2)判断路段上浮动车的GPS数据量是否充分，若GPS数据量充分，则执行步骤3)，若GPS数据量不充分，则执行步骤4)；

3)对公交浮动车在车站区域内瞬时速度小于阈值的数据进行过滤，然后计算出路段平均速度并存储在存储设备中；

4)利用历史数据和当前数据，获得路段平均速度并存储在存储设备中。

进一步，所述步骤2)具体包括如下步骤：

21)用最小覆盖率方法计算所需的浮动车数量n；

22)将路段上浮动车数量n与GPS数据记录量N作为特征参数，进行模糊化后，建立浮动车数量n与GPS数据记录量N的隶属函数曲线；

23)建立评价集与模糊后的特征参数的关系模式；

24)根据隶属函数曲线与关系模式，得到特征参数与评价集之间的模糊隶属矩阵；

25)根据模糊隶属矩阵，获得路段对各GPS数据量充分度的隶属度矩阵；

26)根据最大隶属度原则，判断GPS数据量是否充分；

进一步，步骤3)中，通过如下步骤获得路段平均速度：

31)对公交浮动车在车站区域内瞬时速度小于阈值的数据进行过滤；

32)获得单车区间速度；

33)将单车区间速度加权平均，获得多车区间速度；

34)将浮动车的多个瞬时速度加权融合，获得多车瞬时速度；

35)将多车区间速度与多车瞬时速度加权融合，获得路段平均速度并存储在存储设备中；

进一步，步骤31)中，当车站区域前方附近有交通信号灯时，则按照信号灯绿信比过滤掉车站区域内瞬时速度小于阈值的数据；

进一步，步骤32)中采用如下方法获得单车区间速度：

若浮动车第一个位置数据L_i，j(T₁)和最后一个位置数据L_i，j(T_z)落在路段i的端点N_s(i)和N_e(i)上，则单车区间速度通过式(1)进行计算：