专利名称：基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法
基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法
技术领域：
本发明属于信息技术应用领域。具体是涉及交通信息服务系统中道路单向限行 与通行状态的识别方法，为公众出行等提供动态的道路单向限行与通行状态的交通信息服 务。
背景技术：
浮动车技术，也被称作“探测车”，已经被广泛使用，其基本原理是根据装备车载 全球定位系统的浮动车在其行驶过程中定期记录的车辆位置，方向和速度信息，应用地图 匹配、路径推测等相关的计算模型和算法进行处理，使浮动车位置数据和城市道路在时间 和空间上关联起来。目前在公众出行等交通信息服务系统中，由于市政施工等原因导致的 道路单向限行与通行状态变化需要由路政等施工单位实时上报，再发布给公众以指导出 行。因此，这种基于手动模式的原始方法，不仅依赖于路政等施工单位进行信息上报的实时 性，而且部分系统由于缺乏这类路政信息的获取渠道而无法为公众提供动态的道路单向限 行与通行状态信息服务。该方法不仅更新周期长，而且更新成本高，无法实现道路单向限行 与通行状态变化的动态更新。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于浮动车技术的道路单向限行与通 行状态识别方法，其克服了背景技术中，更新周期长，而且更新成本高，无法实现道路单向 限行与通行状态变化的动态更新的不足。本发明是这样实现的一种基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方 法，其特征在于包括以下步骤步骤10、利用浮动车在行驶过程中采集车辆编号、位置、方向和速度信息，并将采 集到的数据信息传送到数据服务中心；步骤20、数据服务中心对所述数据信息中的速度信息进行预处理，得到道路行车 数据并提取道路的单向限行与通行动态第一特征因子；步骤30、数据服务中心对所述数据库进行数据挖掘，得到道路在相应时间窗的单 向限行与通行统计第二特征因子；步骤40、数据服务中心对所述第一特征因子与对应所述第二特征因子进行匹配， 当匹配距离超过设定阈值则表明道路的当前状态发生改变，此时系统自动识别道路的单向 限行与通行状态。本发明的优点在于利用大量的浮动车在行驶过程中采集信息，并通过单向限行 与通行动态第一特征因子与统计第二特征因子匹配，来识别道路的单向限行与通行状态， 可实现交通图层道路信息的动态更新，为各类交通信息服务系统提供动态的、准确的道路 单向限行与通行状态变化信息，不仅信息获取渠道成本低，而且信息更新及时可靠，对各类 交通信息服务系统有着重要的意义。
图1是本发明的基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法的系统框 架图。图2是本发明的道路单向限行与通行动态第一特征因子提取算法流程图。图3是本发明的道路单向限行与通行统计第二特征因子提取算法流程图。图4是本发明的一种道路单向限行与通行状态变化发现及其状态识别算法流程 图。
具体实施方式下面结合图1至图4对本发明进行详细的说明。一种基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，包括以下步骤步骤10、利用浮动车在行驶过程中采集车辆编号、位置、方向和速度信息，并将采 集到的数据信息传送到数据服务中心；步骤20、数据服务中心对所述数据信息中的速度信息进行预处理，得到道路行车 数据并提取道路的单向限行与通行动态第一特征因子；步骤30、数据服务中心对所述数据库进行数据挖掘，得到道路在相应时间窗的单 向限行与通行统计第二特征因子；步骤40、数据服务中心对所述第一特征因子与对应所述第二特征因子进行匹配， 当匹配距离超过设定阈值则表明道路的当前状态发生改变，此时系统自动识别道路的单向 限行与通行状态。如图1所示，为本发明的基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法的 系统框架图，其中详细展示了基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态变化发现及其状 态识别系统所包括的四个部分，其中每个部分产生的结果作为下一个部分数据处理的对象。第一个部分进行的是基于滑动时间窗的浮动车行车数据采样，得到浮动车当前行 车数据序列；在第二部分中经过数据滤波和车路匹配等数据预处理后，得到道路行车数据 并提取道路单向限行与通行动态第一特征因子，同时将道路行车数据存入数据服务中心的 数据库中；第三部分对道路行车数据库进行数据挖掘，提取在相应时间窗的道路单向限行 与通行统计第二特征因子；第四部分，根据道路单向限行与通行动态第一特征因子和统计 第二特征因子的匹配距离检测道路状态变化，并进一步识别出道路的单向限行与通行状 态。如图2所示，为道路单向限行与通行动态第一特征因子提取算法流程图，其主要 步骤为步骤1 利用装备GPS等车载定位系统的浮动车以周期τ定期采集车辆编号i、位 置1、方向C和速度信息V，得到数据信息集合Xi<li，Ci, Vi>，并将采集得到的数据通过移动 蜂窝通信等技术传送到数据服务中心，将所述浮动车在给定的、且用于分段采样的滑动时 间窗T1内，其采样数据集合为m辆浮动车的η阶序列X(m，n) = {<li，j， Ci，j， Vi，j>i ∈ [l,m]，j ∈ [1, n]}
其中，
权利要求
一种基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，其特征在于包括以下步骤步骤10、利用浮动车在行驶过程中采集车辆编号、位置、方向和速度信息，并将采集到的数据信息传送到数据服务中心；步骤20、数据服务中心对所述数据信息中的速度信息进行预处理，得到道路行车数据并提取道路的单向限行与通行动态第一特征因子；步骤30、数据服务中心对所述数据库进行数据挖掘，得到道路在相应时间窗的单向限行与通行统计第二特征因子；步骤40、数据服务中心对所述第一特征因子与对应所述第二特征因子进行匹配，当匹配距离超过设定阈值则表明道路的当前状态发生改变，此时系统自动识别道路的单向限行与通行状态。
2.根据权利要求1所述的基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，其特 征在于所述步骤10进一步具体为利用装备车载定位系统的浮动车以周期τ定期采集车辆编号i、位置1、方向c和速度 信息V，得到数据信息集合Xi = <li，Ci, Vi>，并将采集得到的数据通过移动蜂窝通信等技术 传送到数据服务中心。
3.根据权利要求2所述的基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，其特 征在于所述浮动车在给定的、且用于分段采样的滑动时间窗T1内，其采样数据集合为m辆 浮动车的η阶序列X(m, η) = Kli, j，Ci, Vi, j) |i e [l,m], j e [l,n]} T其中，《 =丄。 τ
4.根据权利要求3所述的基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，所述 步骤20进一步包括数据服务中心将非正常行驶的干扰数据滤除，得到有效的道路行车路线数据集合为
5.根据权利要求4所述的基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，所述 步骤30进一步包括以给定的时间窗T2，对数据库中各路段的道路行车数据做统计分析
6.如权利要求4、5所述的基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，所述 步骤40进一步包括如果道路被设置为单向限行或恢复为双向通行，则单向限行与通行动态第一特征因子 将显著偏离相应时间窗的统计第二特征因子，匹配距离为
全文摘要
本发明提供一种基于浮动车技术的道路单向限行与通行状态识别方法，利用大量装备GPS等车载定位系统的浮动车在其行驶过程中定期采集并传送回数据中心的车辆编号、位置、方向和速度信息，经滤波后得到道路行车数据并提取道路的单向限行与通行动态第一特征因子，同时系统对道路行车数据库进行数据挖掘，得到道路在相应时间窗的单向限行与通行统计第二特征因子，通过所述第一特征因子与对应的所述第二特征因子进行匹配，从而系统可自动识别道路的单向限行与通行状态。本发明为各类交通信息服务系统提供动态的、准确的道路单向限行与通行状态变化信息，不仅信息获取渠道成本低，而且信息更新及时可靠，对各类交通信息服务系统有着重要的意义。
文档编号G08G1/01GK101989381SQ20101054579
公开日2011年3月23日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者廖律超, 王桐森, 王雷, 蒋新华, 邹复民 申请人:福建工程学院