[发明专利]基于卡口数据的城市道路交通拥堵指数计算方法

摘要

一种基于卡口数据的城市道路交通拥堵指数计算方法，包括以下步骤步骤1获取卡口数据；步骤2清洗卡口数据；步骤3构建车辆通行卡口对记录；步骤4基于流向概率自动采样相邻卡口对；步骤5计算相邻卡口对自由行程时间；步骤6构建相邻卡口对路段加权权重集合q；步骤7按照统计周期定时获取卡口数据，步骤8计算统计周期内交通指数。本发明提供一种准确性较好、灵活性良好、适用性较强的基于卡口数据的城市道路交通拥堵指数计算方法。

主权项

一种基于卡口数据的城市道路交通拥堵指数计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1获取卡口数据从服务器数据库中获取某个时间范围内的历史卡口数据，所述卡口数据包括：卡口编号、卡口方向、车牌号码和经过时间；步骤2清洗卡口数据步骤3构建车辆通行卡口对记录将每辆车按照行车时间先后顺序经过的所有卡口排序，得到每辆车的行车轨迹，即卡口位置序列，所述卡口位置序列包含卡口编号和卡口方向；再提取每辆车行车轨迹中相邻的卡口对，组成车辆通行卡口对记录，卡口对(ki,kj)表示车辆先经过卡口ki，下一次经过卡口kj，其格式如下：步骤4基于流向概率自动采样相邻卡口对根据步骤3中的车辆通行卡口对记录，先统计从每一个卡口ki流出车辆总和c(ki),再统计卡口对(ki,kj)通行记录总数c(ki,kj)，即得到卡口ki到卡口kj的流向概率rij＝c(ki,kj)/c(ki)；将每一个卡口ki与其他卡口的流向概率rij进行降序排序，设定一个合适的阈值s，当排序值≤s时，将自动采样为相邻卡口对，记为(ki,kj1),(ki,kj2),...,(ki,kjs)；步骤5计算相邻卡口对自由行程时间根据步骤3，步骤4所得的相邻卡口对通行记录中，设车辆经过卡口对(ki,kj)中卡口ki的时间记为经过卡口kj的时间记为则卡口对(ki,kj)的行程时间为单位为秒；步骤6构建相邻卡口对路段加权权重集合q根据步骤4所述，计算相邻卡口对(ki,kj)通行记录总数c(ki,kj)，那么与每一个卡口ki组成的相邻卡口对(ki,kj1),(ki,kj2),...,(ki,kjs)的通行记录总数依次为c(ki,kj1),c(ki,kj2),...,c(ki,kjs)，则计算所有相邻卡口对车辆通行总数为m为自动采样得到的所有相邻卡口对个数，则建立路段加权权重集合其中表示相邻卡口对(ki,kj)路段的加权权重比值；在利用卡口数据计算求取路网交通指数时，采用相邻卡口路段的流量作为该道路在整个路网中的加权权重；步骤7按照统计周期定时获取卡口数据，过程如下：7.1提取实时卡口数据根据步骤1，步骤2方法所述，按照时间间隔Tperiod为统计周期，定时从服务器数据库中获取卡口数据，并同时获取小于时间周期范围一定阈值Tq的历史数据，并且清除重复数据；7.2计算行程时间首先根据步骤3方法所述，将定时获取的卡口数据转换为卡口对形式的通行记录；然后结合步骤4计算结果，自动过滤不相邻的卡口对记录，保留相邻卡口对通行记录；最后，设车辆经过卡口对(ki,kj)中卡口ki的时间记为经过卡口kj的时间记为则卡口对(ki,kj)的行程时间为单位为秒；令tij≤tshort表示不合理的数据，在实际过程中是无法实现的，应该自动过滤；设在该统计周期内，有c辆汽车通过卡口kj，即有c辆汽车通过相邻卡口对(ki,kj)，即从卡口ki进去，从卡口kj出去，经过的时间分别为tij1,tij2,...,tijc，则在该统计周期内相邻卡口对(ki,kj)路段平均行程时间其表达式为：步骤8估计统计周期内交通指数，过程如下：8.1相邻卡口对路段的行车延误评估基于步骤5和步骤7处理结果，在统计周期内所有车辆经过相邻卡口对(ki,kj)的行程延误时间比值记为表达式为：tkikj_late=tavg(ki,kj)-tfree-middletavg(ki,kj)]]>tfree‑middle为评估标准值，取相邻卡口对(ki,kj)的通过车辆的自由行程时间tfree(ij)的中位数；8.2计算统计周期内交通指数令m为自动采样相邻卡口对数量，统计周期内m对相邻卡口区间路段平均延误时间比ttotal_late，表达式为：