基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的方法和系统与流程

技术特征：

1.一种基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在电子地图上所辖区域高速公路双向道路上以及收费站进出口处、分流合流点处标注检测点，相邻两个检测点之间的距离小于设定阈值；

为每一个检测点配置一数据表及检测范围，所述数据表中记录该检测点的地理位置坐标，实时路况数据，该检测点是否为拥堵源头，该检测点成为拥堵源头的时刻、持续时间以及次数；所述检测范围的起点为该检测点和上游紧邻检测点的中点位置，所述检测范围的终点为该检测点和下游紧邻检测点的中点位置；

实时获取位于所述区域内的所有手机的位置和速度数据，将每一手机的位置和速度数据关联至所述电子地图中对应的地理位置坐标上，根据每一检测点检测范围内的所有手机的平均移动速度，得该检测点的第一实时路况数据；

通过互联网读取路况云数据，根据路况云数据确定每一检测点对应的地理位置坐标上的实时路况数据，得到检测点的第二实时路况数据；

在周期性拥堵发生路段，采用雷达跟踪高速公路上的行驶车辆并实时采集每一台车辆的行驶速度，根据每一台车辆的行驶速度得到检测点对应的平均行驶速度，根据检测点对应的平均行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值得到第三实时路况数据；

在非周期性拥堵路段融合所述第一实时路况数据和所述第二路况数据得到每一检测点的路况数据，在周期性拥堵路段融合所述第一实时路况数据和所述第三实时路况数据得到每一检测点的路况数据；将实时路况数据分为严重拥堵、拥堵、缓慢、畅通四类，将分类结果标注到电子地图上所对应的检测点上，同时记录至数据表中；

对于每一检测点，根据其路况数据以及其下游紧邻检测点的路况数据确定该检测点是否为拥堵源头，并将判断结果记录至数据表中；

对于每一拥堵源头检测点，根据其路况数据与下游紧邻检测点的路况数据计算该拥堵源头的受阻系数，并将计算结果记录至数据表中；集合所述区域内全部拥堵源头的受阻系数得到所述区域的总受阻系数。

2.根据权利要求1所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的方法，其特征在于，实时获取位于所述区域内的所有手机的位置和速度数据，将每一手机的位置和速度数据关联至所述电子地图中对应的地理位置坐标上，根据每一检测点检测范围内的所有手机的平均移动速度，得该检测点的第一实时路况数据，具体包括：

针对每一检测点，若其检测范围内没有与手机的位置数据对应的位置坐标，则直接将该检测点的路况数据确定为畅通，否则获取其检测范围内每一手机的移动速度V_i，其中1≤i≤N，N为该检测点检测范围内的手机总数；

根据以下公式计算该检测点对应的所有手机的平均移动速度：若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一阈值，则该检测点的路况数据为畅通；

若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二阈值同时小于第一阈值，则该检测点的路况数据为缓慢；

若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三阈值同时小于第二阈值，则该检测点的路况数据为拥堵；

若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值小于第三阈值，则该检测点的路况数据为严重拥堵。

3.根据权利要求1所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的方法，其特征在于，在周期性拥堵发生路段，采用雷达跟踪高速公路上的行驶车辆并实时采集每一台车辆的行驶速度，根据每一台车辆的行驶速度得到检测点对应的平均行驶速度，根据检测点对应的平均行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值得到第三实时路况数据，具体包括：

针对每一检测点，若与该检测点对应的检测范围内无行驶车辆，则直接将该检测点的路况数据标注为绿色，否则获取每一秒钟雷达采集到的与该检测点对应的检测范围内的每一车辆的行驶速度V_j，其中1≤j≤M，M为检测时间内该检测点对应的检测范围内的车辆总数；

根据以下公式计算该检测点的平均行驶速度：

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为绿色；

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二阈值同时小于第一阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为黄色；

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三阈值同时小于第二阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为红色；

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值小于第三阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为深红色。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的方法，其特征在于，对于每一检测点，根据其路况数据以及其下游紧邻检测点的路况数据确定该检测点是否为拥堵源头，并将判断结果记录至数据表中，具体包括：

若检测点上标注为严重拥堵且下游紧邻的检测点上不是严重拥堵，则该检测点确定为拥堵源头；

若检测点上标注为拥堵且下游紧邻的检测点上不是严重拥堵或拥堵，则该检测点确定为拥堵源头；

若检测点上标注为缓慢且下游紧邻的检测点上不是严重拥堵或拥堵或缓慢，则该检测点确定为拥堵源头。

5.根据权利要求4所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的方法，其特征在于，对于每一拥堵源头检测点，根据其路况数据与下游紧邻检测点的路况数据计算该拥堵源头的受阻系数，并将计算结果记录至数据表中，具体包括：

若其为严重拥堵而下游紧邻检测点为畅通，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第一数值；

若其为严重拥堵而下游紧邻检测点为缓慢，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为严重拥堵而下游紧邻检测点为拥堵，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值，其中第一数值>第二数值>第三数值；

若其为拥堵而下游紧邻检测点为畅通，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为拥堵而下游紧邻检测点为缓慢，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其为缓慢，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其路况数据变为畅通则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数清零。

6.一种基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的系统，其特征在于，包括：

电子地图标注单元，在电子地图上所辖区域高速公路双向道路上以及收费站进出口处、分流合流点处标注检测点，相邻两个检测点之间的距离小于设定阈值；

检测点配置单元，为每一个检测点配置一数据表及检测范围，所述数据表中记录该检测点的地理位置坐标，实时路况数据，该检测点是否为拥堵源头，该检测点成为拥堵源头的时刻、持续时间以及次数；所述检测范围的起点为该检测点和上游紧邻检测点的中点位置，所述检测范围的终点为该检测点和下游紧邻检测点的中点位置；

第一数据获取单元，实时获取位于所述区域内的所有手机的位置和速度数据，将每一手机的位置和速度数据关联至所述电子地图中对应的地理位置坐标上，根据每一检测点检测范围内的所有手机的平均移动速度，得该检测点的第一实时路况数据；

第二数据获取单元，通过互联网读取路况云数据，根据路况云数据确定每一检测点对应的地理位置坐标上的实时路况数据，得到检测点的第二实时路况数据；

第三数据获取单元，在周期性拥堵发生路段，采用雷达跟踪高速公路上的行驶车辆并实时采集每一台车辆的行驶速度，根据每一台车辆的行驶速度得到检测点对应的平均行驶速度，根据检测点对应的平均行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值得到第三实时路况数据；

数据融合单元，在非周期性拥堵路段融合所述第一实时路况数据和所述第二路况数据得到每一检测点的路况数据，在周期性拥堵路段融合所述第一实时路况数据和所述第三实时路况数据得到每一检测点的路况数据；将实时路况数据分为严重拥堵、拥堵、缓慢、畅通四类，将分类结果标注到电子地图上所对应的检测点上，同时记录至数据表中；

拥堵源头判断单元，对于每一检测点，根据其路况数据以及其下游紧邻检测点的路况数据确定该检测点是否为拥堵源头，并将判断结果记录至数据表中；

受阻系数计算单元，对于每一拥堵源头检测点，根据其路况数据与下游紧邻检测点的路况数据计算该拥堵源头的受阻系数，并将计算结果记录至数据表中；集合所述区域内全部拥堵源头的受阻系数得到所述区域的总受阻系数。

7.根据权利要求6所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的系统，其特征在于，第一数据获取单元具体用于：

针对每一检测点，若其检测范围内没有与手机的位置数据对应的位置坐标，则直接将该检测点的路况数据确定为畅通，否则获取其检测范围内每一手机的移动速度V_i，其中1≤i≤N，N为该检测点检测范围内的手机总数；

根据以下公式计算该检测点对应的所有手机的平均移动速度：

若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一阈值，则该检测点的路况数据为畅通；

若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二阈值同时小于第一阈值，则该检测点的路况数据为缓慢；

若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三阈值同时小于第二阈值，则该检测点的路况数据为拥堵；

若移动速度与其所在路段的最高限速值的比值小于第三阈值，则该检测点的路况数据为严重拥堵。

8.根据权利要求6所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的系统，其特征在于，第三数据获取单元具体用于：

针对每一检测点，若与该检测点对应的检测范围内无行驶车辆，则直接将该检测点的路况数据标注为绿色，否则获取每一秒钟雷达采集到的与该检测点对应的检测范围内的每一车辆的行驶速度V_j，其中1≤j≤M，M为检测时间内该检测点对应的检测范围内的车辆总数；

根据以下公式计算该检测点的平均行驶速度：

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为绿色；

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二阈值同时小于第一阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为黄色；

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三阈值同时小于第二阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为红色；

若行驶速度与其所在路段的最高限速值的比值小于第三阈值，则该车辆当前所在位置的检测点路况为深红色。

9.根据权利要求6-8任一项所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的系统，其特征在于，拥堵源头判断单元具体用于：

若检测点上标注为严重拥堵且下游紧邻的检测点上不是严重拥堵，则该检测点确定为拥堵源头；

若检测点上标注为拥堵且下游紧邻的检测点上不是严重拥堵或拥堵，则该检测点确定为拥堵源头；

若检测点上标注为缓慢且下游紧邻的检测点上不是严重拥堵或拥堵或缓慢，则该检测点确定为拥堵源头。

10.根据权利要求9所述的基于多元数据的精准计算高速公路受阻系数的系统，其特征在于，受阻系数计算单元具体用于：

若其为严重拥堵而下游紧邻检测点为畅通，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第一数值；

若其为严重拥堵而下游紧邻检测点为缓慢，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为严重拥堵而下游紧邻检测点为拥堵，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值，其中第一数值>第二数值>第三数值；

若其为拥堵而下游紧邻检测点为畅通，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第二数值；

若其为拥堵而下游紧邻检测点为缓慢，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其为缓慢，则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数加第三数值；

若其路况数据变为畅通则当前时刻下该拥堵源头的受阻系数清零。