高速公路交通流数据质量检测方法
【专利摘要】本发明属于交通流数据处理【技术领域】，具体涉及一种高速公路交通流数据质量检测方法，包括如下步骤：读取高速公路微波检测交通数据序列，包括流量、速度和占有率；对读取的数据序列进行平稳性分析，以及速度和流量的关系、流量和占有率的关系以及占有率和速度的关系的分析，以及与当前断面的上下游断面的交通流数据的对比分析，判断交通流数据质量。本发明综合考虑当前断面当前时刻的交通流数据特性，当前断面的不同时刻交通流数据质量状态以及上下游交通流特性的影响，算法简单有效，提高了高速公路交通流数据质量的评价性能，降低了错误数据的误检率。
【专利说明】高速公路交通流数据质量检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于交通流数据处理【技术领域】，具体涉及一种高速公路交通流数据质量检 测方法。
【背景技术】
[0002]随着智能交通系统（ITS,IntelligentTransportationSystem)的发展，交通数 据采集设备的多样化，采集的交通数据也不断丰富。然而由于传输设备故障、路面交通状况 和环境因素的异常以及各种信息采集设备的连续性工作特点所引发的间歇性工作故障，都 会使所采集的数据出现错误、丢失、不精确以及异常交通状况引起的交通数据不符合常态 交通规律的情况，如果直接采用有质量问题的数据提供给道路交通应用，必然会导致应用 结果不准确、不可靠的问题。因此，在应用这些交通数据时必须对其进行相应的质量检测、 评价和控制，高质量的基础交通数据得出的结果才具有高的可信度，才能正确的反应实际 交通状况。
[0003] 目前影响数据质量的问题主要包括：缺失的数据、错误的数据以及异常交通状况 下的数据。其中对缺失数据的检测比较简单，即在检测时刻不能得到时间值及该时刻下的 交通数据，则在该时刻缺失数据。对错误数据的检测方法主要有阈值法和交通流理论法，真 实的交通数据符合交通参数时间序列的长期趋势，即各交通参数均符合一定的阈值范围， 并符合交通流理论的规律。所以，可通过设定动态或固定阈值，也可根据交通流理论设定一 系列判断规则，从而判断是否为错误数据。而对异常交通状态数据检测方法目前的研究较 少。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种高速公路交通流数据质量检测方法，可提高高速公路 交通流数据质量的检测性能，降低错误数据的误检率。
[0005] 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0006] 高速公路交通流数据质量检测方法，包括如下步骤：
[0007] 1)读取高速公路微波检测交通数据序列，包括流量、速度和占有率；
[0008] 2)对读取的高速公路流量、速度和占有率数据序列分别进行平稳性分析，若分析 结果为平稳性良好，则判定当前交通流数据为正常，然后转到步骤6)，否则判定当前交通流 数据为非正常，然后进入步骤3);
[0009] 3)根据速度和流量的关系、流量和占有率的关系以及占有率和速度的关系进行判 断交通数据的质量状态；不符合预设的关系就判定当前交通流数据的质量状态为错误，然 后转到步骤6)，否则判定当前交通流数据的为非正常，进入步骤4);
[0010] 4)读取当前断面前五分钟的交通流数据质量状态；
[0011] 5)读取当前断面的上下游断面的交通流数据，并进行如下处理：
[0012] 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为正常时，如果上下游断面的交通流特 性产生了突变，则判定当前交通流数据的质量状态为异常，然后转到步骤6)，否则判定当前 交通流数据的质量状态为待定，然后转到步骤6);
[0013] 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为异常时，直接判定当前交通流数据的 质量状态为异常，然后转到步骤6);
[0014] 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为待定时，如果上下游断面的交通流特 性产生了突变，则判定当前交通流数据的质量状态为异常，转到步骤6)，否则判定当前交通 流数据的质量状态为错误，然后转到步骤6);
[0015] 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为错误时，直接判定当前交通流数据的 质量状态为错误，然后转到步骤6);
[0016] 6)保存当前高速公路当前断面的交通流数据质量状态到数据库中；
[0017] 7)判断当前高速公路交通流数据是否更新，如果有更新，则转到步骤1)。
[0018] 进一步，所述步骤2)中，首先对高速公路微波检测交通数据序列进行差分，然后 采用游程检验法对差分后的高速公路微波检测交通数据序列进行平稳性分析。
[0019] 进一步，所述步骤3)中，所述预设的关系是指：
[0020] 速度和流量开始是成正比例的关系，当达到阈值时，它们的关系开始成反比例；
[0021] 速度和占有率成反比例关系；
[0022] 占有率和流量开始是成正比例的关系，当达到阈值时，它们的关系开始成反比例。
[0023] 本发明相对于现有技术具有如下优点：综合考虑当前断面当前时刻的交通流数据 特性，当前断面的不同时刻交通流数据质量状态以及上下游交通流特性的影响，算法简单 有效，提高了高速公路交通流数据质量的检测性能，降低了错误数据的误检率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1示出了本发明的流程示意图；
[0025] 图2示出了本发明中数据平稳性分析的流程示意图；
[0026] 图3不出了 _速公路速度和流量关系图；
[0027] 图4不出了 _速公路速度和占有率关系图；
[0028] 图5不出了 _速公路占有率和流量关系图。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的具体实施方 式作进一步的详细描述。
[0030] 参见图1，本实施例的高速公路交通流数据质量检测方法，包括如下步骤：
[0031] 1)读取高速公路微波检测交通数据序列，包括流量、速度和占有率；高速公路交 通数据字段定义如表1所示：
[0032] 表1高速公路交通数据字段定义表
[0033]
【权利要求】
1. 高速公路交通流数据质量检测方法，其特征在于：包括如下步骤： 1) 读取高速公路微波检测交通数据序列，包括流量、速度和占有率； 2) 对读取的高速公路流量、速度和占有率数据序列分别进行平稳性分析，若分析结果 为平稳性良好，则判定当前交通流数据为正常，然后转到步骤6)，否则判定当前交通流数据 为非正常，然后进入步骤3); 3) 根据速度和流量的关系、流量和占有率的关系以及占有率和速度的关系进行判断交 通数据的质量状态；不符合预设的关系就判定当前交通流数据的质量状态为错误，然后转 到步骤6)，否则判定当前交通流数据的为非正常，进入步骤4); 4) 读取当前断面前五分钟的交通流数据质量状态； 5) 读取当前断面的上下游断面的交通流数据，并进行如下处理： 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为正常时，如果上下游断面的交通流特性产 生了突变，则判定当前交通流数据的质量状态为异常，然后转到步骤6)，否则判定当前交通 流数据的质量状态为待定，然后转到步骤6); 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为异常时，直接判定当前交通流数据的质量 状态为异常，然后转到步骤6); 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为待定时，如果上下游断面的交通流特性产 生了突变，则判定当前交通流数据的质量状态为异常，转到步骤6)，否则判定当前交通流数 据的质量状态为错误，然后转到步骤6); 当前断面前五分钟的交通流数据质量状态为错误时，直接判定当前交通流数据的质量 状态为错误，然后转到步骤6); 6) 保存当前高速公路当前断面的交通流数据质量状态到数据库中； 7) 判断当前高速公路交通流数据是否更新，如果有更新，则转到步骤1)。
2. 如权利要求1所述的高速公路交通流数据质量检测方法，其特征在于：所述步骤2) 中，首先对高速公路微波检测交通数据序列进行差分，然后采用游程检验法对差分后的高 速公路微波检测交通数据序列进行平稳性分析。
3. 如权利要求1或2所述的高速公路交通流数据质量检测方法，其特征在于：所述步 骤3)中，所述预设的关系是指： 速度和流量开始是成正比例的关系，当达到阈值时，它们的关系开始成反比例； 速度和占有率成反比例关系； 占有率和流量开始是成正比例的关系，当达到阈值时，它们的关系开始成反比例。
【文档编号】G08G1/01GK104318772SQ201410609675
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】孙棣华, 赵敏, 刘卫宁, 郑林江, 姚明明 申请人:重庆大学