[发明专利]一种城市道路分级的速度特征云图生成方法

说明书

本发明公开了一种城市道路分级的速度特征云图生成方法，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，并作为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。本发明更加全面、准确的刻画实际交通状态下的不同等级道路的速度特性，有利于强化城市道路的交通功能，为城市道路精细化管理和道路基础设施优化提出针对性的建议。

技术领域

本发明涉及交通规划应用技术领域，更具体的，涉及一种城市道路分级的速度特征云图生成方法。

背景技术

近年来，随着交通速度数据集多源化、海量化的发展，为深入分析城市道路问题提供了新思路。传统的城市道路问题分析中，主要以路段几何特征为主，而交通速度作为城市道路的重要特征，在路网规划、设计及管理等各环节都是重要的考虑因素之一，高效的城市交通运行必须注重交通速度与道路等级的适应性。另外，城市交通速度数据拥有丰富的交通特征信息，广泛应用于交通运行状态分析之中，不同道路等级的交通状态的速度特征具有显著的差异。

现阶段，涉及道路等级的研究中，关注道路设计特征、交通出行方式、土地利用规划与道路等级匹配程度居多。城市道路等级的分类主要以相关规范标准为依据，选取相应类型的等级道路作为主要研究进行分析。这些路段类型主要是根据其设计建造之初的相关标准进行设定。

在实际的路网中，由于城市空间差异、时间变迁等因素导致其实际地位发生改变。因此，基于现行规范细分道路等级时，可靠度较低，没有考虑实际出行对研究所产生的影响。

发明内容

本发明为了解决以上现有技术存在不足的问题，提供了一种城市道路分级的速度特征云图生成方法。

为实现上述本发明目的，采用的技术方案如下：

一种城市道路分级的速度特征云图生成方法，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，并作为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。

优选地，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。

优选地，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。

进一步地，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。