[发明专利]一种城市道路分级的速度特征云图生成方法

权利要求书

1.一种城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：所述的方法包括步骤如下：

S1：获取城市道路交通速度数据，并进行数据预处理；

S2：将预处理后的城市道路交通速度数据，结合路段地理信息，提取道路车速的统计特征、时间特征、空间特征，并构建车速特征指标体系；

S3：设计综合性指标权重确定方法对车速特征指标体系中的指标进行赋权，计算各个指标的权重；

S4：将指标输入逆向云发生器生成指标云参数矩阵，云参数矩阵乘以权重得到速度云参数，将速度云参数输入正向云发生器得到速度特征云图，与标准云图比较得到划分结果。

2.根据权利要求1所述的城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：步骤S1，对城市道路交通速度数据进行预处理具体如下：通过地图匹配确定路段索引，从道路速度数据库中筛选所需的道路速度数据，将采样频率通过均值处理成等间隔，以原始时间戳起讫点生成连续的全序列时间戳集合，与原始时间戳集合做差集，查找缺失时间戳索引；通过离群值检测算法，使用保形分段三次样条插值对离群点进行替换，完成对城市道路交通速度数据的预处理。

3.根据权利要求1所述的城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：所述的统计特征包括集中趋势、离散程度、分布形态几种类型；

其中，所述的集中趋势包括15％位车速、平均车速、85％位车速几种指标；

所述的离散程度包括车速标准差、平均速差几种指标；

所述的分布形态包括动差、峰度、偏度几种指标。

4.根据权利要求3所述的城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：所述的时间特征包括类型有协调程度，其中所述的协调程度高峰期与平峰期的速差、工作日与休息日的速差几种指标。

5.根据权利要求4所述的城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：所述的空间特征包括类型有一致程度；所述的一致程度包括邻接路段速差、邻接路段运行车速与设计速度差值之比、邻接路段运行车速与限速值差值之比几种指标。

6.根据权利要求5所述的城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：步骤S3中，设计一种综合性指标权重确定方法对输入指标进行赋权，计算各个输入指标的权重，具体计算方法如下：

S301：根据获得m个样本的n个指标的数据，组成初始指标数据矩阵X；

S302：对初始指标数据矩阵进行指标无量纲化处理；

S303：根据指标无量纲化处理的结果计算第j项指标的变异性，与第j项指标冲突性相乘得到第j项指标信息量的值；

S304：将第j项指标信息量的值与所有指标信息量的值之比作为第j项指标的权重。

7.根据权利要求6所述的城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：步骤S302，对初始指标数据矩阵进行指标无量纲化处理，具体如下：

正向指标，表示所用指标的值越大越好：

逆向指标，表示所用指标的值越小越好：

其中，x_ij为第i个样本对第j项指标的数据，x_max表示数据的最大值、x_j表示第j项指标当前数据、x_min表示数据的最小值。

8.根据权利要求7所述的城市道路分级的速度特征云图生成方法，其特征在于：第j项指标信息量的值的计算如下：

根据速度数据计算指标体系中第j项指标的变异性：

式中：通过选择k使得0≤H_j≤1；

根据速度数据计算指标体系中第j项指标冲突性：

r_ij表示指标i和j之间的相关系数；

第j项指标信息量的大小：

C_j＝S_j×R_j。