[发明专利]一种城市道路路段动态交通流基础数据的预处理方法

权利要求书

1.一种城市道路路段动态交通流基础数据的预处理方法，其特征是包括如下步骤：

1)以一定时间间隔获取固定式车辆检测器采集的分车道交通流基础数据，规整数据的时间戳属性为最近相邻的整分钟时刻；

2)分车道交通流基础数据有效性检验，依次对各车道的交通流基础数据进行有效性检验：

2-1)数据非空检验，若数据为空，则标记为无效数据，转入步骤2-7)；

2-2)日期时间戳有效性检验，若为日期时间戳错误数据，则标记为无效数据，转入步骤2-7)；

2-3)非重复数据检验，若为重复数据，则标记为无效数据，转入步骤2-7)；

2-4)车辆存在检验，若交通流基础数据属性变量值均为零，则标记为无效数据，转入步骤2-7)；

2-5)单车道交通流基础数据阈值法检验；

2-6)单车道交通流基础数据交通流理论法检验；

2-7)若所有车道交通流基础数据均已完成有效性检验，则转入步骤3)，否则进行下一车道交通流基础数据有效性检验；

3)判断原始数据累计采集时间间隔是否等于汇集时间间隔，若满足，则将原始数据累计采集时间间隔归零，并转入步骤4)；

4)分车道交通流基础数据时间汇集，即得到各车道汇集时间间隔的有效交通流基础数据；

5)分车道交通流基础数据单个车辆行驶方向断面空间汇集，若空间汇集结果为有效数据，即得到单个车辆行驶断面汇集时间间隔的有效交通流基础数据，若空间汇集结果为无效数据，则将其视为缺失数据，转入步骤6)；

6)单个车辆行驶方向断面交通流缺失数据估计，即得到单个车辆行驶断面汇集时间间隔的估计交通流基础数据：

6-1)判断连续缺失时间间隔，若时间间隔小于15分钟，则转入步骤6-2)，否则转入步骤6-3)；

6-2)采用随机漫步法估计缺失数据；

6-3)若连续缺失时间间隔大于等于15分钟，小于等于30分钟，则转入步骤6-4)， 否则转入步骤6-5)；

6-4)采用历史平均结合实时调整法估计缺失数据；

6-5)采用历史平均法估计缺失数据。

2.根据权利要求1所述的一种城市道路路段动态交通流基础数据的预处理方法，其特征为：

步骤1)中，一定时间间隔为固定式车辆检测器的原始数据采集时间间隔；动态交通流基础数据是交通流量、车辆行驶平均速度、平均时间占有率三个属性变量数据的总称；

步骤2-2)中，日期时间戳错误数据定义为数据日期时间戳不等于有效值的数据；

步骤2-3)中，重复数据定义为与上一原始数据采集时间间隔的交通流基础数据属性变量值相同的数据；

所述有效数据和无效数据指有效交通流基础数据和无效交通流基础数据，交通流基础数据属性变量具有一致的有效性。

3.根据权利要求1所述的一种城市道路路段动态交通流基础数据的预处理方法，其特征为步骤2-5)中，单车道交通流基础数据阈值法检验的方法如下：

a)交通流量阈值检验，若超过阈值范围，则标记为无效数据，转入步骤2-7)；

b)车辆行驶平均速度阈值检验，若超过阈值范围，则标记为无效数据，转入步骤2-7)；

c)平均时间占有率阈值检验，若超过阈值范围，则标记为无效数据，转入步骤2-7)；

d)相邻速度变化率阈值检验，若超过阈值范围，则标记为无效数据，转入步骤2-7)，其中相邻时间间隔(t-1，t)速度变化率τ_t-1，t的计算公式如下：

式中，X_t——表示车辆行驶平均速度序列，t＝1，2，3…；相邻速度变化率阈值检验的对象为快速路交通流基础数据；

上述步骤a)～d)中，各阈值范围需要基于历史交通流基础数据的统计来进行标定。