一种基于gps的不同种类联网车辆数据补偿方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及道路交通信息采集及数据处理技术领域，尤其是一种基于GPS的不同 种类联网车辆数据补偿方法。
【背景技术】
[0002] 目前移动式的交通信息采集是城市道路交通信息采集的核心技术手段，主要以浮 动车技术为主。广义浮动车技术其实包含了形形色色的装载GPS的车辆数据应用，通过对 这些数据处理挖掘出道路交通运行状态。但是由于局限性，目前车辆技术处理的数据主要 是来源于出租车GPS，由于出租车的运营特性有时候由于车辆的覆盖率和覆盖强度没有达 到最优时，交通运行状态的精度就难免保证，无法很好地为公众交通信息服务。
[0003]目前，大多都是通过固定式与移动式信息采集相融合的方法来解决信息采集的精 度问题，然而固定式信息采集的成本高，实施周期长，维护费用高。为了提高浮动车的覆盖 率和覆盖强度，迫切需要研发出不同种类联网车辆数据补偿方法，充分利用已有的联网车 辆GPS数据，使得整个路网信息采集样本数量尽可能的达到最优，以提高路段交通运行状 态估计的精度，进而保证以此为依托的路网交通拥堵分析、交通信号控制、交通诱导等辅助 决策的准确性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种充分利用现有车辆的GPS数据，无需加大投入成本， 对不同种类联网车辆数据进行补偿，提高路段交通运行状态估计精度的基于GPS的不同种 类联网车辆数据补偿方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于GPS的不同种类联网车 辆数据补偿方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0006] (1)对所有联网的不同种类车辆的GPS数据进行采集存储，并对GPS数据进行预处 理；
[0007] (2)将一个采集周期内的GPS数据匹配到电子路网中，选取出租车的GPS数据作为 基础数据来计算路网样本覆盖率n以及单个路段覆盖强度Ai;
[0008] (3)判断路网样本覆盖率n是否需要补偿，若路网样本覆盖率n〈80%，则进行 路网样本覆盖率补偿，直至路网样本覆盖率n多80% ;
[0009] (4)判断单个路段覆盖强度Ai是否需要补偿，若单个路段覆盖强度Ai〈l，则进行 单个路段覆盖强度补偿，直至单个路段覆盖强度化多1。
[0010] 所述GPS数据包括车辆ID、经度、炜度、方向角和时间。
[0011] 路网样本覆盖率n是指路网中满足路段交通运行状态估计要求的最优样本数的 路段数量占路网所包含的路段总数的比例，其计算公式如下：
【主权项】
1. 一种基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，该方法包括下列顺序的步骤： (1) 对所有联网的不同种类车辆的GPS数据进行采集存储，并对GPS数据进行预处理； (2) 将一个采集周期内的GPS数据匹配到电子路网中，选取出租车的GPS数据作为基础 数据来计算路网样本覆盖率n以及单个路段覆盖强度Ai; (3) 判断路网样本覆盖率n是否需要补偿，若路网样本覆盖率n〈80%，则进行路网 样本覆盖率补偿，直至路网样本覆盖率n多80% ; (4) 判断单个路段覆盖强度化是否需要补偿，若单个路段覆盖强度Ai〈l，则进行单个 路段覆盖强度补偿，直至单个路段覆盖强度1。
2. 根据权利要求1所述的基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，其特征在于： 所述GPS数据包括车辆ID、经度、炜度、方向角和时间。
3. 根据权利要求1所述的基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，其特征在于： 路网样本覆盖率n是指路网中满足路段交通运行状态估计要求的最优样本数的路段数量 占路网所包含的路段总数的比例，其计算公式如下：
其中，N是路网所包含的路段总数；叫是一个采样周期内路段i上经过的车辆样本数； 匕是设定的一个采样周期内在各路段上经过的满足路段交通运行状态估计要求的最优样 本数，其取值与相应的道路等级有关，如表1所示： 表1
signO^-ki)是符号函数，当r^-ki^O时signOii-ki)的值为1，否贝1J为0。
4. 根据权利要求1所述的基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，其特征在于： 所述单个路段覆盖强度化是指一个采样周期内路段i上经过的车辆样本数与设定的一个 采样周期内在各路段上经过的满足路段交通运行状态估计要求的最优样本数之间的比值， 其公式如下：
其中，叫是一个采样周期内路段i上经过的车辆样本数； 表2
h是设定的一V采样周期内在各路k上经过k满足路i交通运谇状态估计要求的最 优样本数，其取值与相应的道路等级有关，如上表表2所示。
5. 根据权利要求1所述的基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，其特征在于： 所述路网样本覆盖率补偿是指，根据除出租车之外的不同种类联网车辆的运行规律、轨迹 特征和行业性质的数据补偿确定一个补偿因子F，将各种车辆的补偿因子F按照其F值从大 到小排序组成一个序列：匕F2,F3......Fn，n为是联网车辆种数的个数，补偿因子F值的计 算公式如下： Fj=fji*fJ2 其中A是第j种车辆的补偿因子，./c以fjl是第j种车辆的车辆总数修正系数，是 指第j种车辆的车辆总数占所有种类车辆总数的比值；fj2是第j种车辆的运行时间修正系 数，是指第j种车辆每天的平均运营时间占一天24小时的比重； 若通过出租车的GPS数据求得的路网样本覆盖率n〈80%，则按照顺序选择下一优先 级别匕联网车辆的GPS数据进行补充，重新计算路网样本覆盖率n，若经重新计算得到的 路网样本覆盖率n〈80%，则继续按照顺序选择下一优先级别F2的联网车辆的GPS数据进 行补充，再重新计算路网样本覆盖率n，直到路网样本覆盖率n多80%为止，接着判断是 否进行单个路段覆盖强度补偿。
6. 根据权利要求5所述的基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，其特征在于： 所述单个路段覆盖强度补偿是指，当路网样本覆盖率满足要求，即n多80%时，判断路网 的每个路段的单个路段覆盖强度是否大于等于1，然后筛选单个路段覆盖强度小于1的路 段组成集合p，p={Ppp2......PJ，针对集合P中的各个路段采用循环补偿的方法，具体步 骤如下： (a) 确定满足路网样本覆盖率n多80%时，按照补偿因子F列出已经采用补偿的联网 车辆数据的种类集Fi，F2.......Fm，m是已经采用补偿的车辆种类数； (b) 选择第一个路段？:，第一个路段Pi现有样本数为n/，n/是指当n彡80%时，路 段Pi上所有的样本总数，该样本中已经包含联网车辆数据种类集FuF2.......的样本， 从联网车辆数据集Fm+1，Fm+2.......Fn中依次选用匹配到该路段Pi的样本 <+1,<+2……心其中Fm+^未补偿的下一个顺序的车辆的补偿因子，<+1为m+1类车经过 第一个路段样本数，以此类推； 采用循环方法，从第m+1类的联网车辆的样本开始查找并累力卩，直到 巧+<+1 +nr2.... + ?rqm+j彡n，也就是单个路段覆盖强度1时，补偿结束； (c) 路段P2......匕采用同样的方法，进行单个路段覆盖强度的数据补偿，直到路网内 所有路段的覆盖强度均大于等于1时补偿结束。
7. 根据权利要求6所述的基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，其特征 在于：若所有联网不同种类车辆样本全部补偿完毕后，单个路段覆盖强度化〈1，即 叫+< 1 +< 2.??? + <<々时，直接退出循环，数据补偿结束。
【专利摘要】本发明涉及一种基于GPS的不同种类联网车辆数据补偿方法，包括：对所有联网的不同种类车辆的GPS数据进行采集；将一个采集周期内的GPS数据匹配到电子路网中，选取出租车的GPS数据作为基础数据来计算路网样本覆盖率 以及单个路段覆盖强度；若路网样本覆盖率<80%,则进行路网样本覆盖率补偿，直至路网样本覆盖率；若单个路段覆盖强度<1,则进行单个路段覆盖强度补偿，直至单个路段覆盖强度。本发明充分利用了现有城市道路中联网车辆的GPS数据，使其数据得到了有效的利用，与此同时也弥补了现有以出租车为主的浮动车采集技术的样本不足的问题，实现了在不投入更多成本的前提下，提高城市道路交通信息采集的精度，促进了城市交通的节约化、可持续化的发展。
【IPC分类】G08G1-01
【公开号】CN104809871
【申请号】CN201510170199
【发明人】林家骐, 丁镇, 吴亚峰, 冉艳, 邹娇, 李鹏, 王少武, 刘军, 彭柱, 王元勋
【申请人】安徽四创电子股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月10日