一种道路交通状况预测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及道路状况监测技术领域，尤其涉及一种道路交通状况预测方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国城市高速发展，城市道路交通面临日益严峻的考验，大范围交通拥堵 已成为普遍现象，严重阻碍和制约着城市道路交通的协调发展。
[0003] 目前，存在着多种道路交通状况预测方案，例如：短时交通状态预测方案、融合多 种交通数据的交通状态预测方案。其中：
[0004] 短时交通状况预测方案是根据采集历史记录的流量及速度数据组合预设交通状 况，通过对现在和历史同一周期同比的交通状况平均数据做加权平均，获得短期内的交通 状况预测，但是，该方案无法克服突发交通事件等随机干扰因素的影响，对道路交通状况的 短时预测的准确度不高。
[0005] 融合多种交通数据的交通状况预测方案是根据预先设置有流量级别数、速度级别 数、流量同行能力比级别数、流量占有率级别数、速度占有率级别数、饱和度级别数和历史 路况级别数所占的百分比，然后将各个级别数乘以其所占的百分比再求和，得出路况级别 数，再参照预先设置的路况级别数对应的路况，得出未来预定时间内的路况，然而，该方案 对道路的交通状况预测的准确度也不高，至多有75%左右。
[0006] 综上所述，现有的城市道路的交通状况短时预测方案在实际的实施中，预测的准 确度较差，进而，不能很好的针对交通状况进行相应的应对措施。
【发明内容】
[0007] 本发明实施例提供一种道路交通状况预测方法及装置，用以解决现有技术中存在 的道路交通状况预测准确度较低的问题。
[0008] 本发明实施例采用以下技术方案：
[0009] -种道路交通状况预测方法，应用于布设有多个检测器的道路状况预测系统中， 所述方法包括：
[0010] 确定用于预测道路交通状况的交通流数据，其中，所述交通流数据是各个检测器 按照预设采样周期在道路断面采集的，每条交通流数据记录中至少包括：时间占有率；
[0011] 针对每个道路断面的交通流数据执行以下操作：
[0012] 确定第一时间段内的交通流数据以及第二时间段内的交通流数据，其中，所述第 一时间段为当前时刻之前且距离当前时刻的连续N个采样周期，所述第二时间段为当前时 刻之前且距离当前时刻的连续Μ个采样周期，所述M、N为不相等的正整数；
[0013] 针对第一时间段内的所有时间占有率，按照预设算法确定第一时间占有率参考 值，以及针对第二时间段内的所有时间占有率，按照预设算法确定第二时间占有率参考 值；
[0014] 根据所述第一时间占有率参考值和所述第二时间占有率参考值的差值所在的数 值范围，选择相应的合成规则；
[0015] 根据合成的交通流数据确定表征当前道路断面交通状况的拥堵指标。
[0016] 优选地，所述每条交通流数据记录中还包括：车辆速度；
[0017] 在确定用于预测道路交通状况的交通流数据之后，针对每个道路断面的交通流数 据执行操作之前，所述方法还包括：
[0018] 对所述交通流数据进行筛选，剔除不符合筛选条件的交通流数据。
[0019] 优选地，对获取的表征交通状况的交通流数据进行筛选，剔除不符合筛选条件的 交通流数据，具体包括：
[0020] 利用预设的交通流数据阈值，分别对交通流数据中的时间占有率和车辆速度进行 筛选，剔除不满足所述交通流数据阈值的交通流数据；
[0021] 利用预设的车辆长度阈值范围，对当前道路断面在每个采样周期确定的平均车辆 长度进行筛选，剔除不满足所述车辆长度阈值范围的交通流数据。
[0022] 优选地，所述每个采样周期内的平均车辆长度通过以下公式确定：
[0023]
( 1 )
[0024] 其中，所述10)为第k个采样周期内的平均车辆长度；所述o(k)为第k个采样周 期内的时间占有率；所述v(k)为第k个采样周期内的车辆速度；所述Q为预设车辆流量。
[0025] 优选地，在确定第一时间段内的交通流数据以及第二时间段内的交通流数据之 前，所述方法还包括：
[0026] 确定丢失交通流数据的采样周期；
[0027] 对所述采样周期内丢失的交通流数据进行填补。
[0028] 优选地，对所述采样周期内丢失的交通流数据进行填补，具体包括：
[0029] 判断丢失交通流数据的连续采样周期的数目是否超过预设阈值；
[0030] 若是，则将与当前丢失交通流数据的多个采样周期对应的相同历史采样周期的交 通流数据作为各个采样周期的交通流数据；
[0031] 若否，则将与当前丢失交通流数据的采样周期相邻的预设数目的采样周期的交通 流数据的平均值作为各个采样周期的交通流数据。
[0032] 优选地，根据所述第一时间占有率参考值和所述第二时间占有率参考值的差值所 在的数值范围，选择相应的合成规则，具体包括：
[0033] 将所述第一时间占有率参考值和所述第二时间占有率参考值作差；
[0034] 若差值的绝对值大于等于第一数值且小于等于第二数值，则选择第一合成规则， 其中，所述第一合成规则为：确定当前时刻之前且距离当前时刻的连续L1个采样周期的交 通流数据，并根据为每个采样周期配置的权重，合成针对该L1个采样周期的交通流数据；
[0035] 若差值的绝对值大于第二数值，则选择第二合成规则，其中，所述第二合成规则 为：确定当前时刻之前且距离当前时刻的连续L2个采样周期的交通流数据，并根据为每个 采样周期配置的权重，合成针对该L2个采样周期的交通流数据；
[0036] 若差值的绝对值小于第一数值，则选择第三合成规则，其中，所述第三合成规则 为：确定当前时刻之前且距离当前时刻的连续L1个采样周期的交通流数据，将所述L1个采 样周期的交通流数据求平均，合成针对该L1个采样周期的交通流数据；
[0037] 其中，所述第一数值小于第二数值；所述L1大于所述L2,且均为正整数。
[0038] 优选地，根据合成的交通流数据确定表征当前道路断面交通状况的拥堵指标，具 体包括：
[0039]通过以下公式（2)，确定车辆速度指标；
[0040]
( 2 )
[0041] 其中，所述Jv为车辆速度指标；所述?为合成的交通流数据中的车辆速度；所述vf 为自由流速度；以及，
[0042] 通过以下公式（3)，确定时间占有率指标；
[0043]
< 3)
[0044] 其中，所述J。为时间占有率指标；所述^为合成的交通流数据中的时间占有率；所 述〇η??κ为理论最大时间占有率；以及，
[0045] 将所述车辆速度指标以及所述时间占有率指标分别与相应的权重相乘，得到表征 当前道路断面交通状况的拥堵指标。
[0046] 优选地，在确定针对各个道路断面交通状况的拥堵指标之后，还包括：
[0047] 针对由连续的任意至少两个道路断面所组成的道路区间：
[0048] 确定该道路区间内各个道路断面的拥堵指标；
[0049] 根据任意两个相邻道路断面的拥堵指标填补该两个相邻道路断面之间的各个道 路位置处对应的拥堵指标；
[0050] 统计所述道路区间内的各个道路位置以及道路断面的拥堵指标。
[0051] 优选地，在统计得到各个道路位置以及道路断面的拥堵指标之后，还包括：
[0052] 针对任一道路区域：
[0053] 确定该道路区域中的各个道路的道路等级；
[0054] 根据统计得到的各个道路位置以及道路断面的拥堵指标，确定每个道路等级对应 的平均拥堵指标，其中，该平均拥堵指标是由所属同一道路等级的各个道路中的拥堵指标 共同确定的一个平均值；
[0055] 根据确定的每个平均拥堵指标，以及为各个道路等级配置的权重，计算表征该道 路区域拥堵状况的综合拥堵指标。
[0056] -种道路交通状况预测装置，应用于布设有多个检测器的道路状况预测系统中， 包括：第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元、第四确定单元、第五确定单元；其中，
[0057] 所述第一确定单元，用于确定用于预测道路交通状况的交通流数据，其中，所述交 通流数据是各个检测器按照预设采样周期在道路断面采集的，每条交通流数据记录中至少 包括：时间占有率；
[0058] 针对任一道路断面的交通流数据执行以下操作：
[0059] 所述第二确定单元，用于确定第一时间段内的交通流数据以及第二时间段内的交 通流数据，其中，所述第一时间段为当前时刻之前且距离当前时刻的连续N个采样周期，所 述第二时间段为当前时刻之前且距离当前时刻的连续Μ个采样周期，所述M、N为不相等的 正整数；
[0060] 所述第三确定单元，用于针对第一时间段内的所有时间占有率，按照预设算法确 定第一时间占有率参考值，以及针对第二时间段内的所有时间占有率，按照预设算法确定 第二时间占有率参考值；
[0061] 所述第四确定单元，用于根据所述第一时间占有率参考值和所述第二时间占有率 参考值的差值所在的数值范围，选择相应的合成规则；
[0062] 所述第五确定单元，用于根据合成的交通流数据确定表征当前道路断面交通状况 的拥堵指标。
[0063] 优选地，所述每条交通流数据记录中还包括：车辆速度；
[0064] 所述装置还包括：
[0065] 筛选单元，用于在第一确定单元确定用于预测道路交通状况的交通流数据之后， 针对任一检测器发送的交通流数据执行操作之前，对确定的所述交通流数据进行筛选，剔 除不符合筛选条件的交通流数据。
[0066] 优选地，所述筛选单元，具体用于：
[0067] 利用预设的交通流数据阈值，分别对交通流数据中的时间占有率和车辆速度进行 筛选，剔除不满足所述交通流数据阈值的交通流数据；
[0068] 利用预设的车辆长度阈值范围，对当前道路断面在每个采样周期确定的平均车辆 长度进行筛选，剔除不满足所述车辆长度阈值范围的交通流数据。
[0069] 优选地，所述每个采样周期内的平均车辆长度通过以下公式确定：
[0070]
( 1 )
[0071] 其中，所述办：)为第k个采样周期内的平均车辆长度；所述〇 (k)为第k个采样周 期内的时间占有率；所述v(k)为第k个采样周期内的车辆速度；所述Q为预设车辆流量。
[0072] 优选地，还包括：
[0073] 第一填补单元，用于在第二确定单元确定第一时间段内的交通流数据以及第二时 间段内的交通流数据之前，确定丢失交通流数据的采样周期，并对所述采样周期内丢失的 交通流数据进行填补。
[0074] 优选地，所述第一填补单元在对所述采样周期内丢失的交通流数据进行填补时， 具体用于：
[0075] 判断丢失交通流数据的连续采样周期的数目是否超过预设阈值；
[0076] 若是，则将与当前丢失交通流数据的多个采样周期对应的相同历史采样周期的交 通流数据作为各个采样周期的交通流数据；
[0077] 若否，则将与当前丢失交通流数据的采样周期相邻的预设数目的采样周期的交通 流数据的平均值作为各个采样周期的交通流数据。
[0078] 优选地，所述第四确定单元，具体用于：
[0079] 将所述第一时间占有率参考值和所述第二时间占有率参考值作差；
[0080] 若差值的绝对值大于等于第一数值且小于等于第二数值，则选择第一合成规则， 其中，所述第一合成规则为：确定当前时刻之前且距离当前时刻的连续L1个采样周期的交 通流数据，并根据为每个采样周期配置