專利名稱：基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法
基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。具體是涉及交通信息服務(wù)系統(tǒng)中道路單向限行 與通行狀態(tài)的識別方法，為公眾出行等提供動態(tài)的道路單向限行與通行狀態(tài)的交通信息服 務(wù)。
背景技術(shù)：
浮動車技術(shù)，也被稱作“探測車”，已經(jīng)被廣泛使用，其基本原理是根據(jù)裝備車載 全球定位系統(tǒng)的浮動車在其行駛過程中定期記錄的車輛位置，方向和速度信息，應(yīng)用地圖 匹配、路徑推測等相關(guān)的計算模型和算法進(jìn)行處理，使浮動車位置數(shù)據(jù)和城市道路在時間 和空間上關(guān)聯(lián)起來。目前在公眾出行等交通信息服務(wù)系統(tǒng)中，由于市政施工等原因?qū)е碌?道路單向限行與通行狀態(tài)變化需要由路政等施工單位實(shí)時上報，再發(fā)布給公眾以指導(dǎo)出 行。因此，這種基于手動模式的原始方法，不僅依賴于路政等施工單位進(jìn)行信息上報的實(shí)時 性，而且部分系統(tǒng)由于缺乏這類路政信息的獲取渠道而無法為公眾提供動態(tài)的道路單向限 行與通行狀態(tài)信息服務(wù)。該方法不僅更新周期長，而且更新成本高，無法實(shí)現(xiàn)道路單向限行 與通行狀態(tài)變化的動態(tài)更新。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通 行狀態(tài)識別方法，其克服了背景技術(shù)中，更新周期長，而且更新成本高，無法實(shí)現(xiàn)道路單向 限行與通行狀態(tài)變化的動態(tài)更新的不足。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方 法，其特征在于包括以下步驟步驟10、利用浮動車在行駛過程中采集車輛編號、位置、方向和速度信息，并將采 集到的數(shù)據(jù)信息傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心；步驟20、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述數(shù)據(jù)信息中的速度信息進(jìn)行預(yù)處理，得到道路行車 數(shù)據(jù)并提取道路的單向限行與通行動態(tài)第一特征因子；步驟30、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，得到道路在相應(yīng)時間窗的單 向限行與通行統(tǒng)計第二特征因子；步驟40、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述第一特征因子與對應(yīng)所述第二特征因子進(jìn)行匹配， 當(dāng)匹配距離超過設(shè)定閾值則表明道路的當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生改變，此時系統(tǒng)自動識別道路的單向 限行與通行狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用大量的浮動車在行駛過程中采集信息，并通過單向限行 與通行動態(tài)第一特征因子與統(tǒng)計第二特征因子匹配，來識別道路的單向限行與通行狀態(tài)， 可實(shí)現(xiàn)交通圖層道路信息的動態(tài)更新，為各類交通信息服務(wù)系統(tǒng)提供動態(tài)的、準(zhǔn)確的道路 單向限行與通行狀態(tài)變化信息，不僅信息獲取渠道成本低，而且信息更新及時可靠，對各類 交通信息服務(wù)系統(tǒng)有著重要的意義。
圖1是本發(fā)明的基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法的系統(tǒng)框 架圖。圖2是本發(fā)明的道路單向限行與通行動態(tài)第一特征因子提取算法流程圖。圖3是本發(fā)明的道路單向限行與通行統(tǒng)計第二特征因子提取算法流程圖。圖4是本發(fā)明的一種道路單向限行與通行狀態(tài)變化發(fā)現(xiàn)及其狀態(tài)識別算法流程 圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合圖1至圖4對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。一種基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，包括以下步驟步驟10、利用浮動車在行駛過程中采集車輛編號、位置、方向和速度信息，并將采 集到的數(shù)據(jù)信息傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心；步驟20、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述數(shù)據(jù)信息中的速度信息進(jìn)行預(yù)處理，得到道路行車 數(shù)據(jù)并提取道路的單向限行與通行動態(tài)第一特征因子；步驟30、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，得到道路在相應(yīng)時間窗的單 向限行與通行統(tǒng)計第二特征因子；步驟40、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述第一特征因子與對應(yīng)所述第二特征因子進(jìn)行匹配， 當(dāng)匹配距離超過設(shè)定閾值則表明道路的當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生改變，此時系統(tǒng)自動識別道路的單向 限行與通行狀態(tài)。如圖1所示，為本發(fā)明的基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法的 系統(tǒng)框架圖，其中詳細(xì)展示了基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)變化發(fā)現(xiàn)及其狀 態(tài)識別系統(tǒng)所包括的四個部分，其中每個部分產(chǎn)生的結(jié)果作為下一個部分?jǐn)?shù)據(jù)處理的對象。第一個部分進(jìn)行的是基于滑動時間窗的浮動車行車數(shù)據(jù)采樣，得到浮動車當(dāng)前行 車數(shù)據(jù)序列；在第二部分中經(jīng)過數(shù)據(jù)濾波和車路匹配等數(shù)據(jù)預(yù)處理后，得到道路行車數(shù)據(jù) 并提取道路單向限行與通行動態(tài)第一特征因子，同時將道路行車數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)服務(wù)中心的 數(shù)據(jù)庫中；第三部分對道路行車數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，提取在相應(yīng)時間窗的道路單向限行 與通行統(tǒng)計第二特征因子；第四部分，根據(jù)道路單向限行與通行動態(tài)第一特征因子和統(tǒng)計 第二特征因子的匹配距離檢測道路狀態(tài)變化，并進(jìn)一步識別出道路的單向限行與通行狀 態(tài)。如圖2所示，為道路單向限行與通行動態(tài)第一特征因子提取算法流程圖，其主要 步驟為步驟1 利用裝備GPS等車載定位系統(tǒng)的浮動車以周期τ定期采集車輛編號i、位 置1、方向C和速度信息V，得到數(shù)據(jù)信息集合Xi<li，Ci, Vi>，并將采集得到的數(shù)據(jù)通過移動 蜂窩通信等技術(shù)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心，將所述浮動車在給定的、且用于分段采樣的滑動時 間窗T1內(nèi)，其采樣數(shù)據(jù)集合為m輛浮動車的η階序列X(m，n) = {<li，j， Ci，j， Vi，j>i ∈ [l,m]，j ∈ [1, n]}
其中，
權(quán)利要求
一種基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，其特征在于包括以下步驟步驟10、利用浮動車在行駛過程中采集車輛編號、位置、方向和速度信息，并將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心；步驟20、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述數(shù)據(jù)信息中的速度信息進(jìn)行預(yù)處理，得到道路行車數(shù)據(jù)并提取道路的單向限行與通行動態(tài)第一特征因子；步驟30、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，得到道路在相應(yīng)時間窗的單向限行與通行統(tǒng)計第二特征因子；步驟40、數(shù)據(jù)服務(wù)中心對所述第一特征因子與對應(yīng)所述第二特征因子進(jìn)行匹配，當(dāng)匹配距離超過設(shè)定閾值則表明道路的當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生改變，此時系統(tǒng)自動識別道路的單向限行與通行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，其特 征在于所述步驟10進(jìn)一步具體為利用裝備車載定位系統(tǒng)的浮動車以周期τ定期采集車輛編號i、位置1、方向c和速度 信息V，得到數(shù)據(jù)信息集合Xi = <li，Ci, Vi>，并將采集得到的數(shù)據(jù)通過移動蜂窩通信等技術(shù) 傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，其特 征在于所述浮動車在給定的、且用于分段采樣的滑動時間窗T1內(nèi)，其采樣數(shù)據(jù)集合為m輛 浮動車的η階序列X(m, η) = Kli, j，Ci, Vi, j) |i e [l,m], j e [l,n]} T其中，《 =丄。 τ
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，所述 步驟20進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)服務(wù)中心將非正常行駛的干擾數(shù)據(jù)濾除，得到有效的道路行車路線數(shù)據(jù)集合為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，所述 步驟30進(jìn)一步包括以給定的時間窗T2，對數(shù)據(jù)庫中各路段的道路行車數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析
6.如權(quán)利要求4、5所述的基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，所述 步驟40進(jìn)一步包括如果道路被設(shè)置為單向限行或恢復(fù)為雙向通行，則單向限行與通行動態(tài)第一特征因子 將顯著偏離相應(yīng)時間窗的統(tǒng)計第二特征因子，匹配距離為
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于浮動車技術(shù)的道路單向限行與通行狀態(tài)識別方法，利用大量裝備GPS等車載定位系統(tǒng)的浮動車在其行駛過程中定期采集并傳送回數(shù)據(jù)中心的車輛編號、位置、方向和速度信息，經(jīng)濾波后得到道路行車數(shù)據(jù)并提取道路的單向限行與通行動態(tài)第一特征因子，同時系統(tǒng)對道路行車數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，得到道路在相應(yīng)時間窗的單向限行與通行統(tǒng)計第二特征因子，通過所述第一特征因子與對應(yīng)的所述第二特征因子進(jìn)行匹配，從而系統(tǒng)可自動識別道路的單向限行與通行狀態(tài)。本發(fā)明為各類交通信息服務(wù)系統(tǒng)提供動態(tài)的、準(zhǔn)確的道路單向限行與通行狀態(tài)變化信息，不僅信息獲取渠道成本低，而且信息更新及時可靠，對各類交通信息服務(wù)系統(tǒng)有著重要的意義。
文檔編號G08G1/01GK101989381SQ20101054579
公開日2011年3月23日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者廖律超, 王桐森, 王雷, 蔣新華, 鄒復(fù)民 申請人:福建工程學(xué)院