[发明专利]一种交通事件自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域中的交通事件检测方法，具体涉及一种基于滚动时间序列的交通事件自动检测方法。

背景技术

交通事件包括交通事故、货物散落、车辆抛锚等，不仅会导致大量交通延误的产生，还会引发环境污染、道路交通安全性下降等问题。根据美国联邦公路管理局的相关统计，由交通事件引发的交通拥挤高达总拥挤的70％，交通事件每持续1分钟，就会造成平均每辆车至少4～5分钟的延误，在高峰期这个比例会高得多。因此，准确、及时的交通事件检测对于缓解交通拥挤具有非常重要的意义。

交通事件自动检测(Automatic Incident Detection,AID)方法的本质是通过识别由交通检测器获取的动态交通参数数据非正常变化，来间接地判断交通事件的发生。与交警巡逻、报警电话、闭路电视等人工检测方法相比，其能极大的节约人员工作量和劳动强度，在过去的几十年中已成为交通事件检测的主要手段。

尽管目前已有多个AID方法被开发并投入使用，但是居高不下的误警率和平均检测时间的滞后问题，严重限制了交通事件检测系统的发挥。因此，为了减少交通波动的影响，提高交通事件的检测效果，大部分AID方法都会对交通检测器采集的原始交通参数数据(采样周期一般为20s-60s)进行固定时间尺度的合成(合成时间尺度一般为60s-300s)。固定时间尺度的合成虽然会在一定程度上降低AID方法的误警率，但随着合成时间尺度的增加，平均检测时间会延长、检测率会降低，即不能保证事件检测性能评价指标的同时改善。

发明内容

本发明的目的是，克服现有AID方法存在的技术缺陷和不足，提供一种基于滚动时间序列的交通事件自动检测方法，其能显著提高交通事件的综合检测效果。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于滚动时间序列的交通事件自动检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)将待检测区域整个路网划分为多个路段，在每个路段P的上游和下游分别布设交通检测器；

2)所述P路段上-下游交通检测器按照采样周期采集交通参数原始数据，并通过通信系统上传至交通信息中心数据存储器，采集的动态交通参数包括流量、占有率和速度信息；

3)交通信息中心平台对P路段i周期上-下游检测器采集的交通参数原始数据依据确定的时间尺度进行滚动时间序列合成；

4)交通信息中心平台提取P路段i周期交通流运行状态特征，利用交通参数滚动时间序列，分别计算上-下游检测器占有率差、上-下游检测器速度差，将上-下游检测器占有率差、上-下游检测器速度差视为交通组合变量，并以此两个新的组合变量作为P路段i周期交通流运行状态特征；

5)交通信息中心平台判断P路段i周期交通流运行状态特征是否符合设定的事件条件，分别计算两个组合变量的均值和标准差，并在此基础上，计算两个组合变量的标准偏差值，将两个组合变量的标准偏差值与对应的阈值进行比较，当满足事件条件时，判断为发生交通事件；否则，判断为未发生；

6)交通信息中心向交通管理部门发布交通事件检测结果，为其提供管理决策依据。

所述的P路段上-下游交通检测器按照最小采样周期采集交通参数原始数据是指，在每个路段的上游和下游分别布设交通检测器，所述交通检测器包括感应线圈、视频检测器和/或微波检测器，采集的动态交通参数包括流量、占有率和速度信息，最小采样周期为20-60s。

所述的P路段上-下游交通检测器按照最小采样周期采集交通参数原始数据是指，交通信息中心利用专用数据存储器接收交通检测器的上传信息，存储时以路段编号作为主键，其它数据字段包括检测器编号、数据采集时间、流量、占有率、速度，其中，数据采集时间为每个采样周期i结束的时间，流量、占有率、速度信息为P路段上游或下游i周期的动态交通参数采样数值，在交通信息中心，通过通信网络连接数据存储器和系统主机，系统主机可对数据存储器存储的当前数据和历史数据随时调用。

所述的P路段i周期上-下游检测器交通参数数据滚动时间序列合成是指，对交通检测器采集的原始数据进行滚动时间尺度合成，以交通检测器的最小采样间隔结束的时间作为数据输出时间戳，流量数据的合成方法为确定时间尺度内所有车辆的累加值，速度数据的合成方法为确定时间尺度内所有车辆速度的平均值，占有率数据的合成方法为确定时间尺度内全部车辆占用交通检测器的时间总和除以相应的时间尺度步长。

交通信息中心通过系统主机对p路段i周期上-下游检测器交通参数数据依据确定的时间尺度进行滚动时间序列合成时，确定时间尺度取值范围为60s-300s。