一种道路交通状态的实时动态判别方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种道路交通状态的实时动态判别方法及装置，该方法包括：在设定时段内，以数据采集周期实时采集选定地理区域中设定数量的浮动车传输的GPS信息；在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息；将筛选后保留的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到选定地理区域对应的电子地图的路段上；根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态。该方案可以覆盖选定地理区域的所有路段，适用范围大，判别精度高。
【专利说明】一种道路交通状态的实时动态判别方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能交通【技术领域】，尤指一种城市道路交通状态的实时动态判别方法
及装置。
【背景技术】
[0002]在很多大城市，随着私家车数量的激增，城市道路交通的压力越来越大，工作日的早晚高峰以及节假日在很多路段会出现拥堵情况，如果能够实时报告整个城市各路段的交通状态，驾驶人员可以避开拥堵路段，选择通畅路段，这样就能有效缓解拥堵路段的拥堵程度。
[0003]目前，一般在城市的主要路段会设置地感线圈，可以通过地感线圈统计车辆的流量，当流量大于拥堵阈值时，确定该路段为拥堵，当流量大于等于畅通阈值小于等于拥堵阈值时，确定该路段为稍微拥堵，当流量小于畅通阈值时，确定该路段为畅通，然后用红、黄、绿分别显示交通状态，红色表示拥堵，黄色表示轻微拥堵，绿色表示畅通。由于当前地感线圈只能设置在部分主要路段，这种判别道路交通状态的方法只能覆盖城市中的部分主要路段，不能提供所有路段的交通状态，适用范围有限；并且，一般选取的路段比较长，不能考虑到路段中的学校、超市等热点对该路段的交通造成的影响，不能准确判别出路段的实际交通状态，判别精度比较低。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种道路交通状态的实时动态判别方法及装置，用以解决现有的城市道路交通状态的实时动态判别方法适用范围有限、判别精度比较低的问题。
[0005]一种道路交通状态的实时动态判别方法，包括:
[0006]在设定时段内，以数据采集周期实时采集选定地理区域中设定数量的浮动车传输的全球定位系统GPS信息，浮动车是预先在所述选定地理区域行驶的车辆中选取的，GPS信息包括采集时刻、地理位置信息和浮动车标识信息；
[0007]在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值；
[0008]将筛选后保留的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到所述选定地理区域对应的电子地图的路段上，所述路段是预先划分所述电子地图中的道路得到的；
[0009]根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态。
[0010]一种道路交通状态的实时动态判别装置，包括:
[0011]采集单元，用于在设定时段内，以数据采集周期实时采集选定地理区域中设定数量的浮动车传输的全球定位系统GPS信息，浮动车是预先在所述选定地理区域行驶的车辆中选取的，GPS信息包括米集时刻、地理位置信息和浮动车标识信息；
[0012]筛选单元，用于在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值；
[0013]投影单元，用于将筛选后保留的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到所述选定地理区域对应的电子地图的路段上，所述路段是预先划分所述电子地图中的道路得到的；
[0014]确定单元，用于根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态。
[0015]本发明有益效果如下:
[0016]本发明实施例提供的道路交通状态的实时动态判别方法及装置，在设定时段内，以数据采集周期实时采集选定地理区域中设定数量的浮动车传输的全球定位系统GPS信息，浮动车是预先在所述选定地理区域行驶的车辆中选取的，GPS信息包括采集时刻、地理位置信息和浮动车标识信息；在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值；将筛选后保留的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到所述选定地理区域对应的电子地图的路段上，所述路段是预先划分所述电子地图中的道路得到的；根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态。该方案预先在选定地理区域行驶的车辆中选取设定数量的浮动车，并且预先将选定地理区域中对应的电子地图上的道路进行划分得到路段，然后以数据采集周期实时采集设定数量的浮动车传输的GPS信息，在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，将筛选后的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点投影到选定地理区域对应的电子地图的路段上，然后根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态，这样就可以实时确定出选定地理区域中每个路段的交通状态，驾驶人员如果需要出行，就可以详细得知当前每个路段的交通状态，进而选择畅通路段，这也在一定程度上缓解了拥堵路段的拥堵程度，相对于现有技术可以覆盖选定地理区域的所有路段，适用范围较大，并且由于对选定地理区域中的道路进行了划分，这样就可以提高判别精度，避免了现有技术适用范围有限、判别精度比较低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例中道路交通状态的实时动态判别方法的流程图；
[0018]图2为本发明实施例中将筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到选定地理区域对应的电子地图的路段上的流程图；
[0019]图3为本发明实施例中三种设定的筛选规则的示意图；
[0020]图4为本发明实施例中以交叉口为分割点划分电子地图中的道路得到初始路段的不意图；
[0021]图5为本发明实施例中以交叉口和选定点为分割点划分电子地图中的道路得到电子地图的路段的示意图；
[0022]图6为本发明实施例中确定对应路段的交通状态的流程图；
[0023]图7为本发明实施例中浮动车的设定数量和数据采集周期的确定过程的流程图；
[0024]图8为本发明实施例中确定在每个选数据采集周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值的流程图；
[0025]图9为本发明实施例中一种优选的道路交通状态的实时动态判别方法的流程图；
[0026]图10为本发明实施例中道路交通状态的实时动态判别装置的结构示意图；
[0027]图11为本发明实施例中一种优选的道路交通状态的实时动态判别装置的结构示意图；
[0028]图12为本发明实施例中另一种优选的道路交通状态的实时动态判别装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]针对现有的城市道路交通状态的实时动态判别方法适用范围有限、判别精度比较低的问题，本发明实施例提供一种道路交通状态的实时动态判别方法，该方法的流程如图1所示，执行步骤如下:
[0030]SlO:在设定时段内，以数据采集周期实时采集选定地理区域中设定数量的浮动车传输的全球定位系统(Global Position System,GPS)信息,浮动车是预先在选定地理区域行驶的车辆中选取的，GPS信息包括采集时刻、地理位置信息和浮动车标识信息。
[0031]目前，很多大城市在早晚、节假日等高峰时段都会出现不同程度的拥堵情况，因此能够动态实时判别道路交通状态非常必要。
[0032]选定地理区域可以是一个城市、城镇，例如，北京市、上海市等等；也可以是城市中的一个区域，例如北京市的海淀区、朝阳区等等，这个可以依据实际需要进行确定。
[0033]在选定地理区域中，一般会有很多行驶的车辆，常见的有私家车、公交车、出租车、货运车等等，现在很多车辆上都安装有GPS终端，这些GPS终端能够实时采集车辆的运行信息，可以预先在这些车辆中选取设定数量的车辆，选取的车辆称为浮动车，道路交通状态也是基于采集的这些浮动车传输的GPS信息进行实时动态判别的。基于目前城市交通的现状，通常会选取装有GPS终端的出租车作为浮动车。
[0034]其中，GPS信息一般可以包括采集时刻、地理位置信息和浮动车标识信息等等很多信息，地理位置信息通常是是浮动车所处的经纬度坐标。
[0035]设定时段可以是根据实际需要设定的，例如，若需要18:00-18:10这个时段的道路交通状态，就可以将18:00-18:10这个时段作为设定时段；若需要18:30-18:40这个时段的道路交通状态，可以将18:30-18:40这个时段作为设定时段，还有很多其他的情况，确定的方法都是相同的，这里不再一一说明。
[0036]Sll:在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值。[0037]采集到的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点需要最终投影到电子地图上，为了保证道路交通状态的判别结果的准确性，同时也为了保证投影的效率，需要首先甄别、剔除出不合格的数据，也就是需要首先筛选出不合理的GPS信息，保证GPS信息的可靠性。
[0038]如果相邻两个数据采集周期采集到的GPS信息中包括的地理位置信息对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值，那么可以确定后一个数据采集周期采集的GPS信息为不合理的GPS信息，不合理阈值可以根据实际需要进行设定。
[0039]下面举例说明不合理的GPS信息，若计算相邻两个数据采集周期采集到的GPS信息中包括的地理位置信息对应的地理位置点之间的距离为I米，也就是说该浮动车在相邻两个数据采集周期之间基本没有移动，这是若不合理阈值为10米，那么就可以确定后一个数据采集周期采集的GPS信息对实时动态判别道路交通状态不会有共现，因此可以认为后一数据采集周期采集的GPS信息为不合理的GPS信息。
[0040]S12:将筛选后保留的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到选定地理区域对应的电子地图的路段上，路段是预先划分电子地图中的道路得到的。
[0041]每个选定地理区域都会有对应的电子地图，该电子地图可以是地理信息系统(Global Information System,GIS),当然也可以是其它的。预先将选定地理区域对应的电子地图上的道路进行划分，得到若干路段，然后将筛选后的GPS信息中包括的地理位置信息所对应地理位置点分别投影到选定地理区域对应的电子地图上的路段上。
[0042]S13:根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在设定时间段内的交通状态。
[0043]该方案会预先在选定地理区域行驶的车辆中选取设定数量的浮动车，并且也会预先将选定地理区域中对应的电子地图上的道路进行划分得到路段，然后以数据采集周期实时采集设定数量的浮动车传输的GPS信息，在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，将筛选后的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点投影到选定地理区域对应的电子地图的路段上，然后根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在设定时间段内的交通状态，这样就可以实时确定出选定地理区域中每个路段的交通状态，驾驶人员如果需要出行，就可以详细得知当前每个路段的交通状态，进而选择畅通路段，这也在一定程度上缓解了拥堵路段的拥堵程度，相对于现有技术可以覆盖选定地理区域的所有路段，适用范围较大，并且由于对选定地理区域中的道路进行了划分，这样就可以提高判别精度，避免了现有技术适用范围有限、判别精度比较低的问题。
[0044]具体的，如图2所示，上述S12中的将筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到选定地理区域对应的电子地图的路段上，具体包括:
[0045]S120:依次获取筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点作为待投影点。
[0046]浮动车采集的GPS信息中包括的地理位置信息是表征该浮动车位置的信息，可以是经纬度坐标，该地理位置信息反映在电子地图上就代表一个地理位置点，可以依次获取筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息对应的地理位置点，并将这些地理位置点作为待投影点。
[0047]S121:针对每个待投影点执行如下操作:确定当前待投影点的待投影路段，按照设定的筛选规则筛选待投影路段得到投影路段；选取与当前待投影点的距离最小的投影路段作为选定路段，将当前待投影点投影到选定路段上。
[0048]由于电子地图的比例尺、投影精度等客观因素的限制，GPS信息中包括的地理位置信息对应的地理位置点投影到电子地图上可能是一个区域，这个区域内可能会包含多个路段，首先需要在这些路段中确定当前待投影点的待投影路段，然后再按照设定的筛选规则筛选出合格的路段，也就是投影路段，如果有多个投影路段，这多个投影路段不可能都作为当前待投影点的选定路段，那么就需要在这些投影路段中选取一个路段，可以选取与当前待投影点的距离最小的投影路段作为选定路段，也可以随机选取一个投影路段作为选定路段，也可以采用其它很多选取方法在投影路段中选取出选定路段，这里不再针对各种选取方法进行说明。
[0049]具体的，上述S121中的确定当前待投影点的待投影路段的过程，可以根据上一数据采集周期采集的包括当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点是否已经投影到电子地图的路段上来确定，投影结果不同，确定的方法也是不同的:
[0050]若结果为是，计算当前待投影点与在上一数据采集周期采集的包括当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离作为可能行驶距离；选取以当前待投影点为圆点、以可能行驶距离为半径的圆内包含的路段，将选取的路段中长度大于等于可能行驶距离的路段作为待投影路段。 [0051]若结果为否，确定电子地图的长度、宽度，将电子地图划分为设定边长的正方形网格，确定当前待投影点相对于第一投影点所处的网格，将确定的网格以及相邻的网格中包含的路段作为待投影路段，第一投影点是包括当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理信息所对应的第一个能够投影到电子地图的路段上的地理位置点。
[0052]如果上一数据采集周期采集的包括当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点不能投影到电子地图的路段上，那么只能选取第一投影点，该第一投影点是包括当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的第一个能够投影到电子地图的路段上的地理位置点。
[0053]首先确定电子地图的边界、长度和宽度，假设设电子地图的长度为a，宽度为b，正方形网格的设定边长为C，那么在电子地图长度上确定网格数量为ni=[a/c]+l，在宽度上确定网格数量为Ii1=LbZiC^l,整个电子地图可被分为ηι*η2个网格。
[0054]假设第一投影点的经纬度坐标为Ptl(Xc^yci),任意时刻的浮动车传输的GPS信息中包括的地理位置信息为P (X1, yi)，那么，任意时刻的浮动车传输的GPS信息中包括的地理位置信息对应的地理位置点相对于第一投影点所处的网格如下:
[0055]P=(I，J)=(+1,+1)。
_ C 」 L C —
[0056]由于GPS信息包括的地理位置信息对应的地理位置点可能位于网格的边缘地带，如果只是简单将单个网格中包含的路段作为待投影路段，这就有可能漏掉真正的投影路段，导致投影错误。因此一般的做法是把确定的网格及其相邻的网格中包含的路段都作为待投影路段，这就就可以提高投影道路选取的准确性。
[0057]具体的，GPS信息还包括浮动车的行驶方向，设定的筛选规则可以包括以下几种情况之一或组合:
[0058] 第一种情况:从当前待投影点对应的GPS信息中获取浮动车的行驶方向，根据待投影路段的首尾地理位置信息确定该待投影路段的方向，若浮动车的行驶方向与该待投影路段的方向之间的夹角超过设定夹角阈值，则确定该待投影路段不是投影路段。
[0059]GPS信息中还可以包括浮动车的行驶方向，那么，就可以根据浮动车的行驶方向与待投影路段的方向之间的夹角来确定该待投影路段是否是投影路段，因为当浮动车在道路上行驶时，行驶方向虽然不会与道路的方向完全一致，但是也不会超过设定夹角阈值，当超过设定夹角阈值时，就可以认为浮动车不可能行驶在该道路上，设定夹角阈值可以根据实际情况进行设定。
[0060]待投影路段的方向可以根据该待投影路段的首尾地理位置信息确定，假设待投影路段的起始地理位置信息为(X3，y3)，终止地理位置信息为(X4，y4)，那么待投影路段的方向θ可以通过下列公式得到:
[0061]
【权利要求】
1.一种道路交通状态的实时动态判别方法，其特征在于，包括: 在设定时段内，以数据采集周期实时采集选定地理区域中设定数量的浮动车传输的全球定位系统GPS信息，浮动车是预先在所述选定地理区域行驶的车辆中选取的，GPS信息包括采集时刻、地理位置信息和浮动车标识信息； 在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值； 将筛选后保留的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到所述选定地理区域对应的电子地图的路段上，所述路段是预先划分所述电子地图中的道路得到的； 根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到所述选定地理区域对应的电子地图的路段上，具体包括: 依次获取筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点作为待投影点； 针对每个待投影点执行如下操作: 确定当前待投影点的待投影路段，按照设定的筛选规则筛选所述待投影路段得到投影路段； 选取与所述当前待投影点的距离最小的投影路段作为选定路段，将所述当前待投影点投影到所述选定路段上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定当前待投影点的待投影路段，具体包括: 判断在上一数据采集周期采集的包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点是否已经投影到所述电子地图的路段上； 若是，计算所述当前待投影点与在上一数据采集周期采集的包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离作为可能行驶距离；选取以所述当前待投影点为圆点、以所述可能行驶距离为半径的圆内包含的路段，将选取的路段中长度大于等于所述可能行驶距离的路段作为待投影路段； 否则，确定所述电子地图的长度、宽度，将所述电子地图划分为设定边长的正方形网格，确定所述当前待投影点相对于第一投影点所处的网格，将确定的网格以及相邻的网格中包含的路段作为待投影路段，所述第一投影点是包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理信息所对应的第一个能够投影到所述电子地图的路段上的地理位置点。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，GPS信息还包括浮动车的行驶方向，所述设定的筛选规则包括以下之一或组合: 从所述当前待投影点对应的GPS信息中获取浮动车的行驶方向，根据待投影路段的首尾地理位置信息确定该待投影路段的方向，若浮动车的行驶方向与该待投影路段的方向之间的夹角超过设定夹角阈值，则确定该待投影路段不是投影路段； 若所述当前待投影点到待投影路段的距离超过设定距离阈值，确定该待投影路段不是投影路段； 将所述当前待投影点向待投影路段做投影，若投影点没有落在该待投影路段上，确定该待投影路段不是投影路段； 若待投影路段与在上一数据采集周期采集的包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点的选定道路不相连，确定该待投影路段不是投影路段； 若所述当前待投影点穿过其它路段投影到待投影路段上，确定该待投影路段不是投影路段。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先划分所述电子地图中的道路得到路段，具体包括: 在所述电子地图中，以道路中的交叉口和选定点为分割点来分割道路，得到初始路段； 将初始路段中的单向路段和双向路段中的两个方向的路段作为所述电子地图中的路段。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态，具体包括: 根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻，确定对应路段在所述设定时段内的平均行程时间； 根据对应路段的长度、限速和在所述设定时段内的平均行程时间，确定对应路段在所述设定时段内的行程速度变化率； 将对应路段的行程速度变化率与拥堵阈值进行比较，确定对应路段在所述设定时段内的交通状态。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻，确定对应路段在所述设定时段内的平均行程时间，具体包括: 针对每一路段，执行以下步骤: 获取投影到当前路段的地理位置点对应的浮动车标识信息，确定获取的浮动车标识信息对应的进入所述当前路段的第一采集时刻和离开所述当前路段的第二采集时刻，将所述第一采集时刻与所述第二采集时刻之间的时间长度作为该浮动车标识信息对应的行程时间； 对投影到所述当前路段的地理位置点对应的浮动车标识信息对应的行程时间取平均值，得到所述当前路段在所述设定时段内的平均行程时间。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据对应路段的长度、限速和在所述设定时段内的平均行程时间，确定对应路段在所述设定时段内的行程速度变化率，具体包括: 将每一路段的长度除以对应路段在所述设定路段内的平均行程时间，得到对应路段在所述设定时段内的平均行程速度；计算对应路段的平均行程速度的倒数与限速的倒数的差值，所述差值为对应路段在所述设定时段内的行程速度变化率。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将对应路段的行程速度变化率与拥堵阈值进行比较，确定对应路段在所述设定时段内的交通状态，具体包括: 行程速度变化率大于等于所述拥堵阈值的路段在所述设定时段内的交通状态为拥堵; 行程速度变化率小于所述拥堵阈值的路段在所述设定时段内的交通状态为畅通。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，浮动车的设定数量和数据采集周期的确定过程，具体包括: 获取分析时段内通过研究路段的浮动车传输的GPS信息，并在获取的GPS信息中筛选出不合理GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的浮动车地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值； 依次从待选数据采集周期序列中获取待选数据采集周期，并确定在每个待选数据采集周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值； 将最接近分析精度的平均行程时间的相对误差均值对应的待选数据采集周期和浮动车样本量分别确定为数据采集周期和所述设定数量。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，依次从待选数据采集周期序列中获取待选数据采集周期，并确定在每个选数据采集周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值，具体包括: A、从所述待选数据采集周期序列中获取第一个待选数据采集周期作为当前待选数据采集周期； B、以当前待选数据采集周期为间隔将所述分析时间段分割为若干子时段，并获取第一个子时段作为当前子时段； C、获取当前子时段内通过所述研究路段出口的浮动车数量和行程时间，并计算当前子时段内通过所述研究路段的所有浮动车的平均行程时间作为所述当前子时段内的平均行程时间的真值； D、计算当前子时段内、每个浮动车样本量的平均行程时间的估计值，并计算平均行程时间的估计值与平均行程时间的真值的相对误差； E、确定当前子时段是否为最后一个子时段，若是执行F;否则，获取下一个子时段作为当前子时段，执行C ; F、计算当前待选数据分析周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值； G、确定当前待选数据采集周期是否为最后一个待选数据采集周期，若是执行H;否则，从所述待选数据采集周期序列中获取下一个待选数据采集周期作为当前待选数据采集周期，执行B ; H、得到在每个选数据采集周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值。
12.如权利要求1-11任一所述的方法，其特征在于，还包括:在数据分析周期内，确定出对应路段在所述设定时间段内的交通状态，所述数据分析周期为交通信号周期的整数倍。
13.如权利要求1-11任一所述的方法，其特征在于，若路段在所述设定时段内的交通状态为拥堵，还包括: 计算该路段在所述设定时段内的行程速度变化率与上一设定时段内的形成变化率的比值； 比值大于等于偶发性拥堵阈值的路段在所述设定时段内发生了偶发性拥堵； 比值小于所述偶发性拥堵阈值的路段在所述设定时段内发生了常发性拥堵。
14.一种道路交通状态的实时动态判别装置，其特征在于，包括: 采集单元，用于在设定时段内，以数据采集周期实时采集选定地理区域中设定数量的浮动车传输的全球定位系统GPS信息，浮动车是预先在所述选定地理区域行驶的车辆中选取的，GPS信息包括米集时刻、地理位置信息和浮动车标识信息； 筛选单元，用于在采集的GPS信息中筛选出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值； 投影单元，用于将筛选后保留的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到所述选定地理区域对应的电子地图的路段上，所述路段是预先划分所述电子地图中的道路得到的； 确定单元，用于根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述筛选单元，用于将筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点分别投影到所述选定地理区域对应的电子地图的路段上，具体用于: 依次获取筛选后的每个GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点作为待投影点； 针对每个待投影点执行如下操作: 确定当前待投影点的待投影路段，按照设定的筛选规则筛选所述待投影路段得到投影路段； 选取与所述当前待投影点的距离最小的投影路段作为选定路段，将所述当前待投影点投影到所述选定路段上。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述筛选单元，用于确定当前待投影点的待投影路段，具体用于: 判断在上一数据采集周期采集的包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点是否已经投影到所述电子地图的路段上； 若是，计算所述当前待投影点与在上一数据采集周期采集的包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离作为可能行驶距离；选取以所述当前待投影点为圆点、以所述可能行驶距离为半径的圆内包含的路段，将选取的路段中长度大于等于所述可能行驶距离的路段作为待投影路段； 否则，确定所述电子地图的长度、宽度，将所述电子地图划分为设定边长的正方形网格，确定所述当前待投影点相对于第一投影点所处的网格，将确定的网格以及相邻的网格中包含的路段作为待投影路段，所述第一投影点是包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理信息所对应的第一个能够投影到所述电子地图的路段上的地理位置点。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，GPS信息还包括浮动车的行驶方向，所述筛选单元，用于按照设定的筛选规则筛选所述待投影路段得到投影路段，其中，所述设定的筛选规则包括以下之一或组合: 从所述当前待投影点对应的GPS信息中获取浮动车的行驶方向，根据待投影路段的首尾地理位置信息确定该待投影路段的方向，若浮动车的行驶方向与该待投影路段的方向之间的夹角超过设定夹角阈值，则确定该待投影路段不是投影路段； 若所述当前待投影点到待投影路段的距离超过设定距离阈值，确定该待投影路段不是投影路段； 将所述当前待投影点向待投影路段做投影，若投影点没有落在该待投影路段上，确定该待投影路段不是投影路段； 若待投影路段与在上一数据采集周期采集的包括所述当前待投影点对应的浮动车标识信息的GPS信息中包括的地理位置信息所对应的地理位置点的选定道路不相连，确定该待投影路段不是投影路段； 若所述当前待投影点穿过其它路段投影到待投影路段上，确定该待投影路段不是投影路段。
18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括划分单元，用于预先划分所述电子地图中的道路得到路段，具体用于: 在所述电子地图中，以道路中的交叉口和选定点为分割点来分割道路，得到初始路段； 将初始路段中的单向路段和双向路段中的两个方向的路段作为所述电子地图中的路段。
19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻和浮动车标识信息，及对应路段的长度和限速，确定对应路段在所述设定时间段内的交通状态，具体用于: 根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻，确定对应路段在所述设定时段内的平均行程时间； 根据对应路段的长度、限速和在所述设定时段内的平均行程时间，确定对应路段在所述设定时段内的行程速度变化率； 将对应路段的行程速度变化率与拥堵阈值进行比较，确定对应路段在所述设定时段内的交通状态。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于根据投影到每一路段的地理位置点对应的采集时刻，确定对应路段在所述设定时段内的平均行程时间，具体用于:针对每一路段，执行以下步骤: 获取投影到当前路段的地理位置点对应的浮动车标识信息，确定获取的浮动车标识信息对应的进入所述当前路段的第一采集时刻和离开所述当前路段的第二采集时刻，将所述第一采集时刻与所述第二采集时刻之间的时间长度作为该浮动车标识信息对应的行程时间； 对投影到所述当前路段的地理位置点对应的浮动车标识信息对应的行程时间取平均值，得到所述当前路段在所述设定时段内的平均行程时间。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于根据对应路段的长度、限速和在所述设定时段内的平均行程时间，确定对应路段在所述设定时段内的行程速度变化率，具体用于: 将每一路段的长度除以对应路段在所述设定路段内的平均行程时间，得到对应路段在所述设定时段内的平均行程速度； 计算对应路段的平均行程速度的倒数与限速的倒数的差值，所述差值为对应路段在所述设定时段内的行程速度变化率。
22.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于将对应路段的行程速度变化率与拥堵阈值进行比较，确定对应路段在所述设定时段内的交通状态，具体用于: 行程速度变化率大于等于所述拥堵阈值的路段在所述设定时段内的交通状态为拥堵; 行程速度变化率小于所述拥堵阈值的路段在所述设定时段内的交通状态为畅通。
23.如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括设定单元，用于确定浮动车的设定数量和数据采集周期，具体用于: 获取分析时段内通过研究路段的浮动车传输的GPS信息，并在获取的GPS信息中筛选出不合理GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的浮动车地理位置信息所对应的地理位置点与在上一数据采集周期采集的同一浮动车标识信息的GPS信息中包含的地理位置信息所对应的地理位置点之间的距离小于不合理阈值； 依次从待选数据采集周期序列中获取待选数据采集周期，并确定在每个待选数据采集周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值； 将最接近分析精度的平均行程时间的相对误差均值对应的待选数据采集周期和浮动车样本量分别确定为数据采集周期和所述设定数量。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述设定单元，用于依次从待选数据采集周期序列中获取待选数据采集周期，并确定在每个选数据采集周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值，具体用于: A、从所述待选数据采集周期序列中获取第一个待选数据采集周期作为当前待选数据采集周期； B、以当前待选数据采集周期为间隔将所述分析时间段分割为若干子时段，并获取第一个子时段作为当前子时段； C、获取当前子时段内通过所述研究路段出口的浮动车数量和行程时间，并计算当前子时段内通过所述研究路段的所有浮动车的平均行程时间作为所述当前子时段内的平均行程时间的真值；D、计算当前子时段内、每个浮动车样本量的平均行程时间的估计值，并计算平均行程时间的估计值与平均行程时间的真值的相对误差； E、确定当前子时段是否为最后一个子时段，若是执行F;否则，获取下一个子时段作为当前子时段，执行C ; F、计算当前待选数据分析周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值； G、确定当前待选数据采集周期是否为最后一个待选数据采集周期，若是执行H;否则，从所述待选数据采集周期序列中获取下一个待选数据采集周期作为当前待选数据采集周期，执行B ; H、得到在每个选数据采集周期下、每个浮动车样本量对应的平均行程时间的相对误差均值。
25.如权利要求14-24任一所述的装置，其特征在于，所述确定单元，还用于: 在数据分析周期内，确定出对应路段在所述设定时间段内的交通状态，所述数据分析周期为交通信号周期的整数倍。
26.如权利要求14-24任一所述的装置，其特征在于，若路段在所述设定时段内的交通状态为拥堵，所述确定单元，还用于: 计算该路段在所述设定时段内的行程速度变化率与上一设定时段内的形成变化率的比值； 比值大于等于偶发性拥堵阈值的路段在所述设定时段内发生了偶发性拥堵； 比值小于所述偶发 性拥堵阈值的路段在所述设定时段内发生了常发性拥堵。
【文档编号】G08G1/01GK103903433SQ201210579461
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】付强, 秦旭彦, 张震玮, 史其信, 何军 申请人:中兴通讯股份有限公司