[发明专利]基于手机数据实时检测高速公路交通拥堵状态的方法

权利要求书

1.一种基于手机数据实时检测高速公路交通拥堵状态的方法，所述高速公路上分为若干路段，同时每个所述路段中又具有若干个信号分段，每个所述信号分段内均具有一座信号基站，其特征在于所述方法至少包括如下步骤：

步骤1：将途经所述高速公路的所有手机终端样本匹配至所在的所述路段，以时间t为一更新周期，通过所述信号基站获取对应时间段t内的所述手机终端数据，计算得到各个更新周期内的各路段的平均旅行速度，并计算识别出各所述手机终端样本经过各路段的起点、终点的时刻，识别出各所述手机终端不同时刻所在的路段，从而获得不同时刻各个路段上所具有的手机终端样本数量；

步骤2：根据当前更新周期i内路段k的平均旅行速度与所在路段k的交通状态车速阈值进行比较，初步判断当前更新周期i内的路段k的交通状态，若当前更新周期i内路段k的平均旅行速度小于或等于所在路段k的交通状态车速阈值，则当前更新周期i内的路段k的交通状态为拥堵，进入步骤3以进一步确认；若当前更新周期i内的路段k的平均旅行速度大于所在路段k的交通状态车速阈值，则当前更新周期i内的路段k的初始交通状态为畅通，直接进入步骤4；

步骤3：根据步骤1中所述不同时刻各个路段上所具有的手机终端样本数量，得到当前更新周期i与前一更新周期i-1结束时刻，路段k上的手机终端样本编号集合PUG(i,k)与PUG(i-1,k)，计算两者之间的交集与差集，以对步骤2中初步判断的当前更新周期i内的路段k交通状态为拥堵进一步确认，之后进入步骤4；

步骤4：交通状态确认完毕，发布当前更新周期i内各路段交通状态；重复步骤1～3进入下一更新周期。

2.根据权利要求1所述的一种基于手机数据实时检测高速公路交通拥堵状态的方法，其特征在于所述步骤1中所述手机终端样本经过各路段的起点、终点时刻的计算方法为：手机终端样本PU（p）经过路段k内各信号分段Clink(p,k)起点的时刻timestamp(p,k)与旅行时间traveltime_Clink (p,k)，速度差分后经过各速度渐变分段Clink_gradient(p,k,t)的旅行时间为traveltime_Clink_gradient(p,k,t),经过各速度渐变分段Clink_gradient(p,k,t)起点的时刻为timestamp(p,k,t)=timestamp(p,k)+ traveltime_Clink(p,k)/2+                                                ；路段k起点所在的速度渐变分段Clink_gradient(p,k,tf)对应的旅行时间为traveltime_Clink_gradient(p,k,first)；因此得手机终端样本PU（p）经过路段k起点的时刻为timestamp_in(p,k)=timestamp(p,k,tf)+ traveltime_Clink_gradient(p,k,tf)-traveltime_Clink_gradient(p,k,first)；

    同理，得手机终端样本PU（p）经过路段k终点的时刻为timestamp_out(p,k)= timestamp(p,k,tl)+traveltime_Clink_gradient(p,k,tl)，其中，timestamp(p,k,tl)为手机终端样本PU（p）经过路段k终点所在的速度渐变分段Clink_gradient(p,k,tl)起点的时刻，traveltime_Clink_gradient(p,k,tl)为对应的旅行时间。

3.根据权利要求1所述的一种基于手机数据实时检测高速公路交通拥堵状态的方法，其特征在于所述步骤1中获得不同时刻各个路段上所具有的手机终端样本数量的计算方法为：对路段k，挑选出所有timestamp_in(p,k)＜timestamp(temp)且timestamp_out(p,k)＞timestamp(temp)、以及timestamp_out(p,k)尚未计算得到的手机终端样本编号集合，作为在timestamp(temp)这个时刻路段k内所行驶的所有手机终端样本集合。