[发明专利]基于浮动车数据的城市道路自由流状态百分位车速确定方法

说明书

本发明提供一种基于浮动车数据的城市道路自由流状态百分位车速确定方法，所述的方法包括步骤如下：S1：对城市路网数据进行预处理；S2：获取浮动车数据，通过浮动车地理位置信息与预处理后的城市路网数据进行地图匹配；S3：分别计算每日高峰时段和非高峰时段百分位速度；S4：根据每日两个时段百分位速度计算自由流百分位速度。本发明能有效剔除浮动车数据中的道路拥挤车速数据，得到道路中自由流的百分位车速数据，使得浮动车数据用于道路功能定位和限速标准制订。

技术领域

本发明涉及城市道路交通安全技术领域，更具体地，涉及一种基于浮动车数据的城市道路自由流状态百分位车速确定方法。

背景技术

随着经济快速发展，城市道路不断增加，机动车保有量不断增加，为保障安全畅通出行，国家不断出台规范标准对新道路进行管理，而一些已建设道路安全管理往往并不符合最新标准规范，具体如功能定位、最高限速标准就存在争议。

道路上车辆的自由流百分位速度可以反映道路的功能定位和通行效率，通常可作为最高限速标准，在实践中许多国家以自由流85％位车速或90％位车速作为路段最高限速，用于道路安全管理。

此外，先前对自由流百分位速度的测算通常采用人工采集统计，雷达区间测速等方法，在时间和空间上都有局限性，覆盖面不全。已有研究表明来自于出租汽车的浮动车数据可反映道路交通状况，同时出租汽车一般出行时间没有限制，覆盖空间遍及路网，这使得浮动车数据覆盖性较好，但由于其同时包括道路在拥挤状态与畅行状态下的所有车速数据，不能直接用来计算道路上的自由流百分位速度，需要剔除道路拥挤时的数据。

发明内容

本发明为克服上述现有技术采用人工采集统计，雷达区间测速等方法在时间和空间上存在局限性、覆盖面不全的问题，提供了一种基于浮动车数据的城市道路自由流状态百分位车速确定方法，能有效剔除浮动车数据中的道路拥挤车速数据，得到道路中自由流的百分位车速数据，使得浮动车数据用于道路功能定位和限速标准制订。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于浮动车数据的城市道路自由流状态百分位车速确定方法，所述的方法包括步骤如下：

S1：对城市路网数据进行预处理；

S2：获取浮动车数据，通过浮动车地理位置信息与预处理后的城市路网数据进行地图匹配；

S3：分别计算每日高峰时段和非高峰时段百分位速度；

S4：根据每日两个时段百分位速度计算自由流百分位速度。

优选地，步骤S1，具体地，载入城市路网数据，将城市道路划分路段，每一个路段起讫点为交叉口或交织区，同时对应城市路网中独立的路段ID，同时需要对路段数据进行筛选，排除受道路工程条件、路侧干扰程度过大的不可靠数据。

进一步地，步骤S2，具体地，从出租汽车GPS中获取浮动车数据，通过浮动车地理位置信息与城市路网数据进行地图匹配，使得每条浮动车数据都归属于特定路段ID，同时根据路段ID，对特定道路中的所有浮动车数据进行预处理，剔除异常数据。

再进一步地，所述的异常数据包括信息不完整的数据、时间异常的数据、经纬度异常的数据、速度异常的数据、有效性异常的数据。

再进一步地，所述的信息不完整的数据定义如下：若所述的浮动车数据中的浮动车号、具体时间、经纬度、速度、数据有效性几种信息中任意一种或多种信息缺失，则认为信息不完整的数据。

再进一步地，所述的时间异常的数据定义如下：若浮动车数据的时间信息字段发生跳变，则认为时间异常的数据。

再进一步地，所述的经纬度异常的数据的定义如下：若浮动车超出城市地图路网经纬度，则认为经纬度异常的数据；