专利名称：一种交通信息数据修复方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通信息技术，尤其涉及一种交通信息数据修复方法及装置。
背景技术：
伴随城市化进程的加快，居民收入水平的提高，机动车数量显著增加，导致城市交通拥堵形势日益严峻，成为困扰城市发展的难题。交通信息服务作为先进的交通信息系统(ATIS)中的一部分，成为目前解决交通 拥堵问题的主要方法之一。交通信息按照发布内容的时效性分为两类，一类是静态交通信息，另一类是动态交通信息。由于静态交通信息无法为出行者提供准确、快捷的服务，很难满足用户的实时性服务需求。动态实时交通信息服务对于信息发布的时效性要求较高，可以为驾驶员提供当天某时刻的信息，实现了交通信息的实时发布，使驾驶员可以更直接、更快捷地了解前方的道路情况，以便及时调整出行路线。实时交通流信息采集方式有很多种，目前主要有手机、浮动车、微波检测器、视频检测器、地磁感应线圈等，通过检测设备可以获得道路交通流的平均速度、旅行时间、排队长度等交通参数，通过对交通参数进一步计算即可获得用于发布的交通信息。但是无论哪种采集方式在采集过程中由于建筑物遮挡、通讯短时故障、检测设备偶然性故障等原因，不可避免的会存在数据缺失现象存在，而发布信息覆盖的完整性和发布准确性是评价交通信息服务质量的重要指标，因此对缺失数据进行修复对于信息服务提供商来说是一项非常重要的工作。同时，当某条道路实时采集数据中由于样本量太少或者受到其他因素的干扰造成采集值准确性降低时，也需要进行数据的校正。目前对交通信息中出现缺失的数据进行数据补偿的方法主要为，根据实时处理生成的交通信息，对路网进行优化；对实时处理生成的交通信息进行异常数据剔除，得到符合当前交通趋势的数据；根据得到的实时交通趋势数据从历史数据库中选取符合该交通趋势变化的历史数据，作为空缺信息补偿的辅助信息源；根据辅助信息源及经过优化过的路网，以一条空缺路链道路为中心构建补偿区域，以区域为单位对路网中没有行驶轨迹信息覆盖到的路链进行补偿，根据空缺路链的路链角色和补偿区域内空缺路链数量确定填补模式，从而完成补偿。该方法通过交通参数的变化趋势对缺失数据进行补偿，但是，交通参数变化趋势仅代表了交通参数随时间变化的曲线变化趋势，当两条道路交通参数的值差异较大时也会出现交通趋势相似的情况，用这些道路的数据进行补偿，得到的补偿值与真值的差距较大。
发明内容
本发明实施例提供一种交通信息数据修复方法及装置，以实现实时交通流缺失数据的填补、实时数据的校正，提高交通信息发布的完整性和准确性。一种交通信息数据修复方法，包括确定与目标道路相关性最大的相关道路的交通信息数据；
根据所述目标道路与所述相关道路之间的回归系数，以及所述相关道路当前的交通信息数据，确定所述目标道路当前的交通信息数据，所述回归系数根据所述目标道路与所述相关道路的历史交通信息数据确定。一种交通信息数据修复装置，包括第一数据确定单元，用于确定与目标道路相关性最大的相关道路的交通信息数据；第二数据确定单元，用于根据所述目标道路与所述相关道路之间的回归系数，以及所述相关道路当前的交通信息数据，确定所述目标道路当前的交通信息数据，所述回归系数根据所述目标道路与所述相关道路的历史交通信息数据确定。本发明实施例提供一种交通信息数据修复方法及装置，确定与目标道路相关性较大的相关道路，根据目标道路与相关道路的历史交通信息数据确定回归系数，当目标道路 实时数据缺失或者实时数据不准确时，可以通过相关性最大的相关道路的交通信息数据以及目标道路与该相关道路的回归系数确定目标道路的交通信息数据，通过该方式确定目标道路当前时段的交通信息数据，能够实现实时交通流缺失数据的填补、实时数据的校正，同时提高交通信息发布的完整性和准确性。
图I为本发明实施例提供的交通信息数据修复方法流程图I ;图2为本发明实施例提供的回归系数确定方法流程图；图3为本发明实施例提供的数据库建立流程图；图4为本发明实施例提供的数据筛选流程图；图5为本发明实施例提供的时间相关系数确定方法流程图；图6为本发明实施例提供的十字交叉路结构示意图；图7为本发明实施例提供的根据时间相关性列表和空间相关性列表确定相关道路的方法流程图；图8为本发明实施例提供的早高峰时段相关道路交通信息数据与目标道路的交通信息数据的比较示意图；图9为本发明实施例提供的早高峰时段通过相关道路确定目标道路交通信息数据的相对误差值；图10为本发明实施例提供的全天时段相关道路交通信息数据与目标道路的交通信息数据的比较示意图；图11为本发明实施例提供的全天时段通过相关道路确定目标道路交通信息数据的相对误差值；图12为本发明实施例提供的相关道路I与目标道路的相对误差直方图；图13为本发明实施例提供的相关道路2与目标道路的相对误差直方图；图14为本发明实施例提供的交通信息数据修复装置结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种交通信息数据修复方法及装置，确定与目标道路相关性较大的相关道路，根据目标道路与相关道路的历史交通信息数据确定回归系数，当目标道路实时数据缺失或者实时数据不准确时，可以通过相关性最大的相关道路的交通信息数据以及目标道路与该相关道路的回归系数确定目标道路当前时段的交通信息数据，通过该方式确定目标道路的交通信息数据，能够实现实时交通流缺失数据的填补、实时数据的校正，同时提高交通信息发布的完整性和准确性。 如图I所示，本发明实施例提供的交通信息数据修复方法包括步骤S101、确定与目标道路相关性最大的相关道路的交通信息数据；步骤S102、根据目标道路与相关道路之间的回归系数，以及相关道路当前的交通信息数据，确定目标道路当前的交通信息数据，回归系数根据目标道路与相关道路的历史交通信息数据确定。使用本发明实施例提供的交通信息数据修复方法，需要首先确定与目标道路相关性最大的相关道路。通常，可以预先确定几个与目标道路相关性较大的相关道路，再在需要获得目标道路交通信息数据时，从中选择交通信息数据准确且与目标道路相关性最大的相关道路。在确定与目标道路相关性最大的相关道路时，可以首先确定与目标道路的时间相关性最大的设定数量的道路，形成时间相关性列表，其中，时间相关性根据两条道路相应时段的速度时间序列确定；再确定与目标道路的空间相关性最大的设定数量的道路，形成空间相关性列表，其中，空间相关性根据两条道路的空间距离和连通性确定；最后，根据时间相关性列表和空间相关性列表确定与目标道路相关性最大的相关道路。具体的，下面结合图2对本发明实施例提供的交通信息数据修复方法进行具体说明由于交通流时间序列在时间维和空间维两方面存在着较强的规律性，本发明提出实时交通数据修复方法。通过寻找与已知缺失道路时间、空间相关性较强道路的交通信息替代缺失道路的交通信息，实现缺失数据的填补；当实时数据中由于采集样本量不足或其他原因造成实时数据失真时，失真道路的交通信息可以利用该方法找到相关性较强道路来对失真道路实时数据进行校正。在本发明实施例中，道路是指交通信息发布的最小单位，当然，在实际应用时，也可以根据实际情况确定道路的单位。缺失道路和失真道路在这里统称为问题道路，也就是需要根据相关道路确定交通信息数据的目标道路。如图2所示，本发明实施例提供的较佳的交通信息数据修复方法包括步骤S201、将路网中道路按照道路等级(即高速路、快速路、主干道、次干道和支路)和设计时速进行分类，制作空间路网表；步骤S202、通过多个周期、时段的交通流数据建立交通流模式数据库；步骤S203、通过对交通流模式数据库中异常数据的剔除，为时间相关性分析完成数据准备；步骤S204、通过时间相关性算法得到路网中不同道路之间的时间相关系数，首先确定夹角余弦相似系数，用于评价空间路网中不同道路同一星期周期同一时段内的交通流时间变化趋势，然后采用标准化的曼哈顿距离计算各时段各个发布周期内空间路网中各道路速度的距离，最后综合夹角余弦相似系数和标准化曼哈顿距离两个参数得到时间相关系数；
步骤S205、按照时间相关系数从大到小的顺序排序，将时间相关道路写入道路交通流时间相关性列表中；步骤S206、根据路网中道路之间的距离计算道路之间的空间相关性，计算目标道路与路网中不同道路的相对距离时，不连通道路的相对距离设定为无穷大。由于交通拥堵和交通事件发生存在偶然性和随机性，因此通过时间相关性得到的交通信息的准确性一定程度上也会受到影响，需要考虑道路之间的空间相关关系，地理空间路网的空间相互作用存在着随距离延伸而不断衰减的特征；步骤S207、对空间相对距离按照从小到大的顺序排序，取排名前nspitial名的道路作为空间相关道路，形成路网中各条道路的空间相关性列表；
步骤S208，根据时间相关性列表和空间相关性列表，确定设定数量的相关道路；步骤S209、对目标道路与相关道路交通流时间序列进行回归分析，建立回归方程，得到目标道路与相关道路的回归系数；步骤S210、将路网中目标道路与相关道路的回归系数写入交通流模式数据库中。一旦目标道路实时交通信息数据出现缺失或失真时，将与之相关道路该时刻的交通信息数据与回归系数相乘，就可以得到目标道路该时刻的交通信息数据。本发明实施例提供的交通信息修复方法，可以提高路网信息的发布密度和信息准确性。该方法适用于不同的交通流数据采集方式，只要能够提供路网表、路网道路的旅行速度，即使该条道路多个周期都没有实时数据时，也都可以采用该方法进行数据的修复。在步骤S201中，所制作的空间路网表可以在已经编码的电子地图的基础上生成。根据道路等级和道路设计时速进行路网空间属性的划分，道路等级包括高速路、快速路、主干道、次干道和支路等。由于道路的空间形状、转弯半径、所处地理位置不同，会存在同一道路等级下不同道路的设计时速不同的情况，因此在进行空间特性基础分析时考虑了这一因素。表I为路网表实例。表I路网表
权利要求
1.一种交通信息数据修复方法，其特征在于，包括 确定与目标道路相关性最大的相关道路的交通信息数据； 根据所述目标道路与所述相关道路之间的回归系数，以及所述相关道路当前的交通信息数据，确定所述目标道路当前的交通信息数据，所述回归系数根据所述目标道路与所述相关道路的历史交通信息数据确定。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括 确定与目标道路相关性最大的相关道路。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定与目标道路相关性最大的相关道路，具体包括 确定与所述目标道路的时间相关性最大的设定数量的道路，形成时间相关性列表，所述时间相关性根据两条道路相应时段的速度时间序列确定； 确定与所述目标道路的空间相关性最大的设定数量的道路，形成空间相关性列表，所述空间相关性根据两条道路的空间距离和连通性确定； 根据所述时间相关性列表和所述空间相关性列表确定与目标道路相关性最大的相关道路。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定与所述目标道路的时间相关性最大的设定数量的道路，形成时间相关性列表，具体包括 对目标道路i和路网中与目标道路i道路等级相同的道路j，确定i、j两条道路速度时间序列的夹角余弦相似系数为
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述t时段根据交通情况以及天气情况进行设定。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定与所述目标道路的空间相关性最大的设定数量的道路，形成空间相关性列表，具体包括 对目标道路i和路网中与目标道路i道路等级相同的道路j，确定道路i和道路j的最短行驶距离，确定所述最短行驶距离最小的设定数量的道路记录在空间相关性列表中。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间相关性列表和所述空间相关性列表确定与目标道路相关性最大的相关道路，具体包括 确定时间相关性列表中时间相关系数最大的a条道路，确定该a条道路中在空间相关性列表中的b条道路为相关道路，a为预先设定的值，b^a； 当a与b不相等时，在所述空间相关性列表中除所述b条道路外的其它道路中，确定a-b条与所述目标道路最短行驶距离最小的道路，当根据所述空间相关性列表确定出的道路条数大于a-b时，选择根据所述空间相关性列表确定出的道路中，时间相关系数最大的a~b条道路； 在所述b条道路以及a_b条道路中，确定与目标道路相关性最大的相关道路。
8.—种交通信息数据修复装置，其特征在于，包括 第一数据确定单元，用于确定与目标道路相关性最大的相关道路的交通信息数据； 第二数据确定单元，用于根据所述目标道路与所述相关道路之间的回归系数，以及所述相关道路当前的交通信息数据，确定所述目标道路当前的交通信息数据，所述回归系数根据所述目标道路与所述相关道路的历史交通信息数据确定。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一数据确定单元还用于 确定与目标道路相关性最大的相关道路。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一数据确定单元确定与目标道路相关性最大的相关道路，具体包括 确定与所述目标道路的时间相关性最大的设定数量的道路，形成时间相关性列表，所述时间相关性根据两条道路相应时段的速度时间序列确定； 确定与所述目标道路的空间相关性最大的设定数量的道路，形成空间相关性列表，所述空间相关性根据两条道路的空间距离和连通性确定； 根据所述时间相关性列表和所述空间相关性列表确定与目标道路相关性最大的相关道路。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一数据确定单元确定与所述目标道路的时间相关性最大的设定数量的道路，形成时间相关性列表，具体包括 对目标道路i和路网中与目标道路i道路等级相同的道路j，确定i、j两条道路速度时间序列的夹角余弦相似系数为
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一数据确定单元确定与所述目标道路的空间相关性最大的设定数量的道路，形成空间相关性列表，具体包括 对目标道路i和路网中与目标道路i道路等级相同的道路j，确定道路i和道路j的最短行驶距离，确定所述最短行驶距离最小的设定数量的道路记录在空间相关性列表中。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一数据确定单元根据所述时间相关性列表和所述空间相关性列表确定与目标道路相关性最大的相关道路，具体包括 确定时间相关性列表中时间相关系数最大的a条道路，确定该a条道路中在空间相关性列表中的b条道路为相关道路，a为预先设定的值，b^a； 当a与b不相等时，在所述空间相关性列表中除所述b条道路外的其它道路中，确定a-b条与所述目标道路最短行驶距离最小的道路，当根据所述空间相关性列表确定出的道路条数大于a-b时，选择根据所述空间相关性列表确定出的道路中，时间相关系数最大的a~b条道路； 在所述b条道路以及a_b条道路中，确定与目标道路相关性最大的相关道路。
全文摘要
本发明公开了一种交通信息数据修复方法及装置，涉及交通信息技术，本发明实施例首先确定与目标道路相关性较大的相关道路，根据目标道路与相关道路的历史交通信息数据确定回归系数，当目标道路实时数据缺失或者实时数据不准确时，可以通过相关性最大的相关道路的交通信息数据以及目标道路与该相关道路的回归系数确定目标道路当前时段的交通信息数据，通过该方式确定目标道路的交通信息数据，能够实现实时交通流缺失数据的填补、实时数据的校正，同时提高交通信息发布的完整性和准确性。
文档编号G08G1/01GK102622880SQ201210004829
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者孙立, 李茜, 王贞君 申请人:北京捷易联科技有限公司