[发明专利]一种基于公交车数据采集的交通拥堵检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种基于公交车数据采集的交通拥堵检测方法。

背景技术

利用安装在车辆上的摄像头提供的实时路况信息，可以对于路面的拥堵情况做出直观的判断。为市民的出行提供更可靠的交通信息服务，为日益发展的城市交通的管理提供支持。

目前，利用浮动车对交通堵塞点进行检测的方法，主要是基于浮动车的平均速度和刹车频率。对于行驶的浮动车数量比较少的路面，这样的判别方法会出现误差，个别浮动车的不顺畅行车会影响对整个路面情况的判断。此外，当前基于视频图像来判断交通拥堵的技术，主要是基于摄像头被安装在固定位置的情况，例如将摄像头安装在路口，这些摄像头所能够覆盖到的路面范围很有限。

发明内容

针对现有方法中存在的上述不足之处，本发明提供了一种利用公交车的视频图像采集手段进行交通拥堵检测的方法。由于公交车的行车范围涵盖了城市大多数公共交通路段，特别是交通流量高容易发生拥堵的路段，利用安装在公交车上的摄像头所提供的路况信息，并结合公交车的速度等信息进行交通拥堵的识别检测，可以弥补现有的交通拥堵检测方法的不足，进一步提高检测精度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种基于公交车数据采集的交通拥堵检测系统，包括数据中心以及与数据中心通信连接的至少一个车载信息终端，所述数据中心包括生成模块、第一筛选模块、第二筛选模块、确认模块；所述车载信息终端用于定期采集行车数据并上传至数据中心，所述行车数据包括车辆位置信息、时间、速度、车辆标志信息；所述生成模块用于将所述车辆位置信息与GIS系统中的路段信息集合R中路段信息进行匹配以获得车辆所处的路段信息，并以滑动时间窗口采样的方法将行车数据和车辆标志信息一并存储到当前行车数据集合X中；所述第一筛选模块用于定期从当前行车数据集合X提取行车数据，计算各车辆的速度平均值，然后根据各车辆的速度平均值和车辆所处的路段信息确定车辆行驶状态，获得非顺畅行车车辆集合C；所述第二筛选模块用于判断每个路段上所有车辆是否都属于非顺畅行车车辆集合C，若是则将该路段加入准拥堵行车路段集合S中；所述确认模块用于获取位于准拥堵行车路段集合S中的路段上车辆的视频图像，接收通过人工判断确认的路段拥堵情况，将确认为拥堵路段的路段加入拥堵路段集合B。

其中，所述生成模块进一步包括行车数据集合生成子模块、匹配子模块以及无效数据清空子模块；所述车载信息终端用于以时间间隔τ、滑动时间窗口长度T₁，定期采集当前行车数据并上传到数据中心，当前行车数据包括车辆位置信息l、速度v、时间t、以及车辆标志信息b；所述行车数据集合生成子模块用于通过滑动时间窗口采样方法得到m辆车辆的当前行车数据集合X(m,n)：X(m,n)={x_i,j|i∈[1,m],j∈[1,n]}，其中，n=T₁/τ；所述匹配子模块用于将车辆位置信息与GIS系统中路段信息集合R中的路段信息匹配，获得车辆所处的路段：当车辆位置信息X(m,n).l∈area_s时，车辆所处的路段X(m,n).r=s，其中，R={R1,R2,…Rs,…Rn}，Rs=<area_s,s>，s为路段编号，area_s为相应路段编号s的路段信息；所述无效数据清空子模块用于清空当前行车数据集合X(m,n)中无效的行车数据：其中，υ是最小限定时速，E是车辆始发站集合。

其中，所述第一筛选模块进一步包括速度平均值运算子模块以及非顺畅行车车辆集合生成子模块；所述速度平均值运算子模块用于根据车辆所处的路段计算其在ΔT内的速度平均值；所述非顺畅行车车辆集合生成子模块用于当车辆在ΔT内的速度平均值小于最小限定时速，则将其放入非顺畅行车车辆集合C中：

其中，CS为十字路口路段的集合，BS为车站路段的集合，NS为一般道路路段的集合，v₂是对位于十字路口路段内的车辆设定的第二最小限定时速，v₃是对位于车站路段内的车辆设定的第三最小限定时速，v₄是对位于普通路段内的车辆设定的第四最小限定时速。