[发明专利]一种基于大数据的交通运行状态特征参数提取方法

权利要求书

1.一种基于大数据的交通运行状态特征参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，提取包含手机信令数据、GPS数据、基于视频、线圈断面交通流数据的交通大数据；

步骤2，采取基于泰森多边形的手机信令数据与GIS路网匹配方法将手机数据匹配到路网上；

步骤3，采取手机数据计算车辆速度，并以GPS数据为辅助，提高计算速度的精度，并考虑道路车道限速不同，采取分车道划分速度；

步骤4，建立基于视频数据、线圈数据获取的高精度流量数据与手机数据提取流量数据的关系模型，提取流量信息。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的交通运行状态特征参数提取方法，其特征在于，所述的交通大数据首先是提取手机信令数据，基于手机信令数据可以在短时间内完成城市大范围的交通运行状态参数采集，其次提取GPS数据、基于视频、线圈断面交通流数据在内的现有的城市交通运输静态、动态数据，基于这些数据提高交通运行状态参数采集精度。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的交通运行状态特征参数提取方法，其特征在于，所述的基于泰森多边形的手机信令数据与GIS路网匹配的方法是：

步骤2.1，将覆盖调查路段所有相邻基站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个基站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，获取这个多边形内所包含的一个唯一基站。该多边形称为泰森多边形，该基站称为泰森基站；

步骤2.2，将泰森基站中的手机数据进行IMSI重复数量筛选和Event_ID的一个分类，获取相关处理后手机信令数据。

步骤2.3，将步骤2.1和步骤2.2中获取的泰森基站与信令数据进行GIS地图坐标匹配，得到泰森信令数据；

步骤2.4，选出每IMSI的泰森信令数据，按时间排序。如：

IMSI＝xxxxxxxx

Time1，CI1，location1，length1

Time2，CI2，location2，length2

Time3，CI3，location3，length3

…

就得到手机位置数据。

4.根据权利要求1所述的基于大数据的交通运行状态特征参数提取方法，其特征在于，所述的基于大数据的车辆速度提取方法是：

步骤3.1，对步骤2.1获取的手机位置数据进行处理。选出位置i的时间位置数据和后一位置i+1的时间位置数据，计算出两者之间时间差(DeltaT_i)和距离差(DeltaD_i)，速度V_i＝DeltaD_i/DeltaT_i；

步骤3.2，将所有的位置速度匹配到起点路段、终点路段和经历过的路段；

步骤3.3，经过高精度的GPS等数据与手机速度数据融合分析以及选择性保留距离在X距离以上的路段速度数据和选择性保留，信令数据相隔X时间以上的路段速度数据，获取常值速度数据；

步骤3.4，将获取的常值速度进行高斯统计，考虑部分道路不同车道的限速不同，采取分车道划分速度。

5.根据权利要求4所述的基于大数据的车辆速度提取方法，其特征在于，所述的车辆速度分车道划分速度的高斯统计方法是：

步骤3.4.1，计算道路上各条路段上常值速度的均值μ、标准差σ以及各条路段的权重α；

步骤3.4.2，统计每条路段速度V_i∈(μ-σ，μ+σ)，标定这些速度为该路段上的高速车道上的车速V_k，道路高速车道平均速度计算为：

步骤3.4.3，统计每条路段速度标定这些速度为该路段上的低速车道上的车速V_d，道路高速车道平均速度计算为：

6.根据权利要求1所述的基于大数据的交通运行状态特征参数提取方法，其特征在于，所述的基于大数据的道路流量提取方法是：

步骤4.1，对步骤2.1获取的手机位置数据(N_c)进行处理，选出存在视频监测器或线圈监测器等定点采集器路段的手机位置数据(N_s)；

步骤4.2，从数据库中获取相同周期t的视频数据、线圈数据等，获取精度较高的路段部分位置的交通流量(N_z)；

步骤4.3，计算路段上定点采集器的交通流量与同一位置的手机数据之间的关系系数(r)，r接近1就说明两者相关性强，执行步骤4.4，若相关性较差，执行步骤4.6；

步骤4.4，计算基于视频数据、线圈数据获取的高精度流量数据与手机数据提取流量数据的关系模型，N＝a+bN_c+cN_c²，其中，a、b、c满足以下等式：

n,Σi=1nNs,Σi=1nNs2Σi=1nNs,Σi=1nNs2,Σi=1nNs3Σi=1nNs2,Σi=1nNs3,Σi=1nNs4·abc=Σi=1nNsNzΣi=1nNs2NzΣi=1nNs3Nz]]>

步骤4.5，将路段每个位置每个时段的手机数据带入关系模型就可以得到各个路段实时交通流量(N)，N＝a+bN_c+cN_c²。

步骤4.6，手机数据与实际交通量的差距无呈现无规律性，无法很好的采用手机数据计算交通流量，只能采取视频监测器或线圈监测器等定点采集器获取的数据确定交通流量。