專利名稱：一種融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通狀況的預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法，具體地說(shuō)是一種采用多源異構(gòu)交通數(shù)據(jù)融合來(lái)預(yù)測(cè)交通狀況的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，機(jī)動(dòng)車的數(shù)量越來(lái)越多，道路也越來(lái)越擁擠。如果人們可以及時(shí)了解目前道路的通行情況以及未來(lái)道路狀況的發(fā)展，能夠大大提高道路的通行能力，為人們節(jié)約時(shí)間，提高資源的利用率。
目前判斷路況的方式有多種多樣，主要分為兩種，即硬件設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)上報(bào)和人工上報(bào)。人工觀察上報(bào)速度快準(zhǔn)確率也高，但是對(duì)于大城市中復(fù)雜的交通路線，不可能對(duì)每條路線進(jìn)行人工觀察。硬件設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)是利用道路上安裝的各種檢測(cè)器利用起來(lái)，通過(guò)其上報(bào)的交通數(shù)據(jù)分析出當(dāng)前路況。根據(jù)當(dāng)前的路況信息再結(jié)合歷史數(shù)據(jù)特征，預(yù)算處未來(lái)半小時(shí)的交通通行狀況。
由于各種設(shè)備檢測(cè)上報(bào)的數(shù)據(jù)類型不同，所以預(yù)測(cè)路況的方法不同。線圈設(shè)備上報(bào)的是單流量數(shù)據(jù)，通過(guò)綠燈時(shí)間過(guò)車數(shù)量等參數(shù)可以預(yù)測(cè)路況；微波設(shè)備能夠準(zhǔn)確檢測(cè)流量、速度、占有率等信息，也可以用來(lái)預(yù)測(cè)路況。視頻檢測(cè)器在白天視線較好的情況下采集的流量、速度、占有率等信息比較準(zhǔn)確，也可以使用。此外，具有GPS (全球定位系統(tǒng))終端的浮動(dòng)車的車速也可以作為預(yù)測(cè)路況的依據(jù)。悉尼自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)(Sydney Coordinated Adaptive Traffic System，簡(jiǎn)稱 SCATS，或簡(jiǎn)稱 SCATS 系統(tǒng))是城市信號(hào)交通控制系統(tǒng)之一，由澳大利亞新南威爾士州道路交通局(RTA)研究開發(fā)。它實(shí)現(xiàn)了交通數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)采集和統(tǒng)計(jì)分析，可以得到路段中的飽和度參數(shù)。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101694743A中公開了一種預(yù)測(cè)路況的方法和裝置，首先獲取路鏈的實(shí)時(shí)車速數(shù)據(jù)，然后從預(yù)先建立的典型歷史車速模式曲線集中獲取與所述路鏈的實(shí)時(shí)車速數(shù)據(jù)時(shí)間段相同的典型歷史車速模式曲線，根據(jù)與所述路鏈的實(shí)時(shí)車速數(shù)據(jù)時(shí)間段相同的典型歷史車速模式曲線和實(shí)時(shí)模式曲線進(jìn)行路況預(yù)測(cè)，其中，所述實(shí)時(shí)模式曲線根據(jù)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)建立。該技術(shù)方案中，采用了將實(shí)時(shí)車速數(shù)據(jù)與歷史車速數(shù)據(jù)匹配的方式來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)路況。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101739820A中公開了一種路況預(yù)測(cè)的方法和裝置，根據(jù)歷史路況數(shù)據(jù)，按照星期特征日、道路以及時(shí)間窗統(tǒng)計(jì)計(jì)算道路車速均值，根據(jù)所述道路車速均值以及擁堵等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別出擁堵時(shí)間窗，從所述擁堵時(shí)間窗中篩選出相鄰的擁堵時(shí)間窗，并合并所述相鄰的擁堵時(shí)間窗形成擁堵時(shí)間帶，最后輸出擁堵時(shí)間帶給交通服務(wù)系統(tǒng)。 該技術(shù)方案中，結(jié)合歷史路況數(shù)據(jù)和當(dāng)前的車速均值以及擁堵等級(jí)來(lái)預(yù)測(cè)擁堵時(shí)間帶。上述路況預(yù)測(cè)方式，只采用單一的當(dāng)前路況信息結(jié)合歷史路況來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的路況，由于當(dāng)前路況信息只采用單一的參數(shù)來(lái)表征，如時(shí)間或速度，這種單一的當(dāng)前路況參數(shù)不能整體反映出當(dāng)前的實(shí)際路況，無(wú)法綜合反映出當(dāng)前的路況特征，因而影響了對(duì)未來(lái)路況的判斷。發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中只采用單一的路況特征參數(shù)來(lái)結(jié)合歷史路況對(duì)未來(lái)路況進(jìn)行預(yù)測(cè)，由于不能綜合反應(yīng)當(dāng)前的路況特征，影響了對(duì)未來(lái)路況預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度，從而提出一種融合當(dāng)前路況的多種信息的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)和方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的提供一種融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括流量級(jí)別檢測(cè)單元包括流量獲取設(shè)備和流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量獲取設(shè)備獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量，得出當(dāng)前道路的流量級(jí)別數(shù)；速度級(jí)別檢測(cè)單元包括車速檢測(cè)設(shè)備和速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述車速檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)待預(yù)測(cè)方向道路上的車速，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述速度級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)檢測(cè)到的車速信息計(jì)算出平均車速，將得到的所述平均車速與預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度進(jìn)行比較，得出當(dāng)前道路的速度級(jí)別數(shù)；流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元預(yù)先設(shè)置有每小時(shí)最多通行車輛數(shù)，與所述流量獲取設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的所述車流量數(shù)據(jù)計(jì)算出每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)，計(jì)算出所述每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)與所述預(yù)設(shè)的最多通行車輛數(shù)的比值，所述比值為通行能力系數(shù)，將所述通行能力系數(shù)調(diào)整后得到的整數(shù)為流量通行能力比級(jí)別數(shù)；流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)車輛通過(guò)預(yù)設(shè)路段的壓占時(shí)間和固定時(shí)間的比值獲得車輛的時(shí)間占有率，并獲得所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元中的通行能力系數(shù)，然后結(jié)合時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)計(jì)算出流量占有率級(jí)別數(shù)；速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元中得到的時(shí)間占有率和速度級(jí)別檢測(cè)單元中計(jì)算出的平均車速，計(jì)算所述時(shí)間占有率和所述平均速度的比值，根據(jù)所述比值得出所述速度占有率的級(jí)別數(shù)；飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元獲得待預(yù)測(cè)方向道路的飽和度系數(shù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的飽和度系數(shù)的上限和下限，得出飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)；歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史路況獲得模塊，所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄有平日或節(jié)假日時(shí)每個(gè)時(shí)間段的路況；所述歷史路況獲得模塊根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間段獲得歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的路況，得出歷史路況級(jí)別數(shù)；路況預(yù)測(cè)單元預(yù)先設(shè)置有流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)所占的百分比，然后所述各個(gè)級(jí)別數(shù)乘以其所占的百分比再求和，得出路況級(jí)別數(shù)，然后再參照預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況，得出未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的路況。
一種融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟(1)所述流量級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)所述流量獲取設(shè)備獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量，得出當(dāng)前道路的流量級(jí)別數(shù)；(2)所述速度級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)所述車速檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)待預(yù)測(cè)方向道路上的車速，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述速度級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)檢測(cè)到的車速信息計(jì)算出平均車速，將得到的所述平均車速與預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度進(jìn)行比較，得出當(dāng)前道路的速度級(jí)別數(shù)；(3)所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元與所述流量獲取設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的所述車流量數(shù)據(jù)計(jì)算出每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)，計(jì)算所述每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)與所述預(yù)設(shè)的最多通行車輛數(shù)的比值，所述比值為通行能力系數(shù)，將所述通行能力系數(shù)調(diào)整后得到的整數(shù)為流量通行能力比級(jí)別數(shù)；(4)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)車輛通過(guò)預(yù)設(shè)路段的壓占時(shí)間和固定時(shí)間的比值獲得車輛的時(shí)間占有率，并獲得所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元中的通行能力系數(shù)， 然后結(jié)合時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)計(jì)算出流量占有率級(jí)別數(shù)；(5)所述速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元中得到的時(shí)間占有率和速度級(jí)別檢測(cè)單元中計(jì)算出的平均車速，計(jì)算所述時(shí)間占有率和所述平均速度的比值，所述比值為擁堵系數(shù)，將所述擁堵系數(shù)與預(yù)先存儲(chǔ)的擁堵系數(shù)的最大值和最小值進(jìn)行比較，得出所述速度占有率的級(jí)別數(shù)；(6)所述飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元獲得待預(yù)測(cè)方向道路的飽和度系數(shù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的飽和度系數(shù)的最大值和最小值，得出飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)；(7)所述歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史路況獲得模塊，所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄有平日或節(jié)假日時(shí)每個(gè)時(shí)間段的路況；所述歷史路況獲得模塊根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間段獲得歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的路況，得出歷史路況級(jí)別數(shù)；(8)路況預(yù)測(cè)單元將上述獲得的流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)，乘以預(yù)先設(shè)置的各自所占的百分比再求和，得出路況級(jí)別數(shù)，然后再參照預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況， 得出未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的路況。
所述步驟(8)中，未來(lái)預(yù)定時(shí)間為20-40分鐘。
所述流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)為1-12中的整數(shù)。
在所述步驟(1)中，所述車流量數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)的最小流量，所述流量級(jí)別數(shù)為 2或3 ；如果所述車流量數(shù)在所述預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量之間，所述流量級(jí)別數(shù)為5或 6或7 ；如果所述車流量數(shù)大于所述最大流量，則所述流量級(jí)別數(shù)為9或10或11。
在所述步驟(2)中，所述平均車速小于預(yù)設(shè)的最小速度，則所述速度級(jí)別數(shù)為9或 10或11，如果所述平均車速在所述預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度之間，所述速度級(jí)別數(shù)為6 或7 ；如果所述平均車速大于所述最大速度，則所述速度級(jí)別數(shù)為2或3。
所述步驟(4)中，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)的權(quán)值，然后將所述時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)乘以各自的權(quán)值再求和，得到流量占有率級(jí)別數(shù)。
在所述步驟(5)中，所述擁堵系數(shù)小于所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最小值，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為2或3 ；所述擁堵系數(shù)的值在所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最小值和最大值之間， 則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為6或7 ；所述擁堵系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最大值，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為10或11。
所述飽和度系數(shù)根據(jù)SCATS系統(tǒng)中的飽和度參數(shù)獲得，如果所述飽和度系數(shù)小于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最小值，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為2或3 ；如果所述飽和度系數(shù)位于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最小值和最大值之間，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為6或7 ；如果所述飽和度系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最大值，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為10 或11。
所述預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況為所述路況級(jí)別數(shù)為1-4，對(duì)應(yīng)的所述路況為暢通；所述路況級(jí)別數(shù)為5-8，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁擠；所述路況級(jí)別數(shù)為9-12，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁堵；所述路況級(jí)別數(shù)小于1或大于12，對(duì)應(yīng)的所述路況為異常。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，(1)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法，包括流量級(jí)別檢測(cè)單元、速度級(jí)別檢測(cè)單元、流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元、流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元、速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元、飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元、歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元和路況預(yù)測(cè)單元， 上述各個(gè)級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)測(cè)量和計(jì)算獲得每個(gè)參數(shù)的級(jí)別數(shù)，然后將各個(gè)級(jí)別數(shù)乘以路況預(yù)測(cè)單元中預(yù)設(shè)的各個(gè)參數(shù)的級(jí)別數(shù)所占的百分比再求和，得到路況級(jí)別數(shù)，參照預(yù)設(shè)的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況，得出未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的路況。該交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)，融合了多種路況參數(shù)，將流量、速度、流量通行能力、流量占有率、速度占有率、飽和度都作為目前路況的參數(shù)，綜合了當(dāng)前路況的多種信息，并計(jì)算出了多種路況參數(shù)，整體反映了當(dāng)前的路況信息，與歷史數(shù)據(jù)相結(jié)合，在預(yù)測(cè)未來(lái)路況時(shí)提高了準(zhǔn)確度，為人們出行和交通的管理提供有價(jià)值的參考信息。
(2)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法，可以預(yù)測(cè)出來(lái) 20-40分鐘內(nèi)的路況，如果預(yù)測(cè)的時(shí)間太短，人們無(wú)法根據(jù)路況來(lái)選擇出行道路，不具有太多的參考價(jià)值，如果預(yù)測(cè)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，由于交通情況不斷變化，則會(huì)降低預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度， 并且由于車輛在道路上行駛，太長(zhǎng)時(shí)間后的路況信息對(duì)其參考意義也不大，因此所述交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)出未來(lái)20-40分鐘的路況，優(yōu)選預(yù)測(cè)出未來(lái)30分鐘內(nèi)的路況，使其具有最大的參考價(jià)值，為人們出行和交通管理提供參考。
(4)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法，所述流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)為1-12中的整數(shù)，通過(guò)將所述參數(shù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的級(jí)別數(shù)的方式，計(jì)算方便，信息準(zhǔn)確，為后續(xù)根據(jù)每種參數(shù)的意義不同進(jìn)行加權(quán)計(jì)算創(chuàng)造條件。
(5)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法，所述車流量級(jí)別數(shù)和速度級(jí)別數(shù)在計(jì)算時(shí)預(yù)該參數(shù)的最小值和最大值，由于不同的道路由于其寬度、位置、路面狀況不同，其設(shè)計(jì)的車流量和速度的最大值和最小值不同，這些參數(shù)根據(jù)具體的路段來(lái)設(shè)置，交通部門針對(duì)不同的路段都會(huì)有不同的流量和車速的閾值設(shè)定，可以根據(jù)交通部門公布的這些參數(shù)來(lái)設(shè)置這些值，這樣更有利于針對(duì)每個(gè)路段進(jìn)行計(jì)算，提高了參數(shù)的準(zhǔn)確程度。
(6)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)方法，在所述步驟(3)中，將所述通行能力系統(tǒng)乘以10得到的整數(shù)為所述通行能力比級(jí)別數(shù)，通過(guò)簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行整數(shù)化，得到合適的級(jí)別數(shù)。
(7)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)方法，所述速度占有率和飽和度系數(shù)根據(jù)其表示的意義來(lái)賦予的級(jí)別數(shù)，保證所述級(jí)別數(shù)與最終獲得的路況級(jí)別數(shù)保持一致，從而提高路況級(jí)別數(shù)的準(zhǔn)確率。此外，所述飽和度系統(tǒng)借助現(xiàn)有技術(shù)中的SCATS系統(tǒng)獲得，方便準(zhǔn)確。
(8)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)方法，所述路況級(jí)別數(shù)為 1-4，對(duì)應(yīng)的所述路況為暢通；所述路況級(jí)別數(shù)為5-8，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁擠；所述路況級(jí)別數(shù)為9-12，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁堵；所述路況級(jí)別數(shù)小于1或大于12，對(duì)應(yīng)的所述路況為異常。這樣，通過(guò)多次參數(shù)提取與計(jì)算，最終將復(fù)雜的路況信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字。
(9)本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)方法，流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)根據(jù)其在表征當(dāng)前路況信息的時(shí)的權(quán)重，來(lái)設(shè)置各自的比例，提高了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1是本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是歷史路況信息表；圖3是融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)的界面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面給出本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)具體的實(shí)施方式，所述交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分，見圖1 流量級(jí)別檢測(cè)單元包括流量獲取設(shè)備和流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量獲取設(shè)備獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量，得出當(dāng)前道路的流量級(jí)別數(shù)；速度級(jí)別檢測(cè)單元包括車速檢測(cè)設(shè)備和速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述車速檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)待預(yù)測(cè)方向道路上的車速，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述速度級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)檢測(cè)到的車速信息計(jì)算出平均車速，將得到的所述平均車速與預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度進(jìn)行比較，得出當(dāng)前道路的速度級(jí)別數(shù)；流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元預(yù)先設(shè)置有每小時(shí)最多通行車輛數(shù)，與所述流量獲取設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的所述車流量數(shù)據(jù)計(jì)算出每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)，計(jì)算出所述每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)與所述預(yù)設(shè)的最多通行車輛數(shù)的比值，所述比值為通行能力系數(shù)，將所述通行能力系數(shù)調(diào)整后得到的整數(shù)為流量通行能力比級(jí)別數(shù)；流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)車輛通過(guò)預(yù)設(shè)路段的壓占時(shí)間和固定時(shí)間的比值獲得車輛的時(shí)間占有率，并獲得所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元中的通行能力系數(shù)，然后結(jié)合時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)計(jì)算出流量占有率級(jí)別數(shù)；速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元中得到的時(shí)間占有率和速度級(jí)別檢測(cè)單元中計(jì)算出的平均車速，計(jì)算所述時(shí)間占有率和所述平均速度的比值，根據(jù)所述比值得出所述速度占有率的級(jí)別數(shù)；飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元獲得待預(yù)測(cè)方向道路的飽和度系數(shù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的飽和度系數(shù)的上限和下限，得出飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)；歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史路況獲得模塊，所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄有平日或節(jié)假日時(shí)每個(gè)時(shí)間段的路況；所述歷史路況獲得模塊根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間段獲得歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的路況，得出歷史路況級(jí)別數(shù)；路況預(yù)測(cè)單元預(yù)先設(shè)置有流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)所占的百分比，然后所述各個(gè)級(jí)別數(shù)乘以其所占的百分比再求和，得出路況級(jí)別數(shù)，然后再參照預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況，得出未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的路況。
上述系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟(1)所述流量級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)所述流量獲取設(shè)備獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量，得出當(dāng)前道路的流量級(jí)別數(shù)。
例如在某個(gè)路段，根據(jù)該路段的特征，交警部門給出的預(yù)設(shè)最小流量為400，最大流量為1000，所述流量獲取設(shè)備可以為線圈車輛檢測(cè)器，在固定時(shí)刻如早上08 :00鐘，獲得待預(yù)測(cè)路段的車流量。如果實(shí)際流量小于400，則目前道路較暢通，當(dāng)前道路的流量級(jí)別數(shù)為2 ；如果實(shí)際流量在400-1000之間，屬于擁擠，所述流量級(jí)別數(shù)為6 ；如果實(shí)際流量大于 1000，則路段較擁擠，所述流量級(jí)別數(shù)為10。
作為可以變換的實(shí)施方式，所述實(shí)際車流量數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)的最小流量，所述流量級(jí)別數(shù)還可以設(shè)置為3 ；如果所述車流量數(shù)在所述預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量之間， 所述流量級(jí)別數(shù)為5或7 ；如果所述車流量數(shù)大于所述最大流量，則所述流量級(jí)別數(shù)為9或 11。
(2)所述速度級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)所述車速檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)待預(yù)測(cè)方向道路上的車速，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述速度級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)檢測(cè)到的車速信息計(jì)算出平均車速，將得到的所述平均車速與預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度進(jìn)行比較，得出當(dāng)前道路的速度級(jí)別數(shù)。
例如在某個(gè)路段，根據(jù)該路段的特征，交警部門給出的最小速度為5km/h，最大速度為20km/h。在固定時(shí)間通過(guò)車速檢測(cè)設(shè)備如雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備，獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車速信息，然后計(jì)算出平均車速。如果平均車速小于5km/h，屬擁堵，所述速度級(jí)別數(shù)為 10 ；如果平均車速在5-10km/h之間，屬擁擠，所述速度級(jí)別數(shù)為6 ；如果所述平均車速大于 20km/h，路況屬于暢通，所述速度級(jí)別數(shù)為2。
作為可以變換的實(shí)施方式，所述平均車速小于預(yù)設(shè)的最小速度，則所述速度級(jí)別數(shù)可以為9或11，如果所述平均車速在所述預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度之間，所述速度級(jí)別數(shù)為7 ；如果所述平均車速大于所述最大速度，則所述速度級(jí)別數(shù)為3。
(3)所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元與所述流量獲取設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的所述車流量數(shù)據(jù)計(jì)算出每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)，計(jì)算所述每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)與所述預(yù)設(shè)的最多通行車輛數(shù)的比值，所述比值為通行能力系數(shù)，將所述通行能力系數(shù)調(diào)整后得到的整數(shù)為流量通行能力比級(jí)別數(shù)。
例如對(duì)于待預(yù)測(cè)路段根據(jù)交通部門發(fā)布的交通數(shù)據(jù)，結(jié)合該路段的車輛信息， 設(shè)置該路段每小時(shí)最多通行1200輛車，然后統(tǒng)計(jì)固定時(shí)間該路段的實(shí)際通行量，根據(jù)線圈檢測(cè)設(shè)備獲得5分鐘內(nèi)其通行量為40輛車，然后計(jì)算出每小時(shí)的通行量60 + 5X40=480，480 + 1200=0. 4，將所得的結(jié)果乘以10來(lái)調(diào)整為整數(shù)，得到4，即所述流量通行能力比級(jí)別數(shù)為4。
(4)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)車輛通過(guò)預(yù)設(shè)路段的壓占時(shí)間和固定時(shí)間的比值獲得車輛的時(shí)間占有率，并獲得所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元中的通行能力系數(shù)，然后結(jié)合時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)計(jì)算出流量占有率級(jí)別數(shù)。
此處的流量占有率基于流量和占有率來(lái)計(jì)算，在流量趨于飽和的情況下，單流量多少反映路況不科學(xué)，這時(shí)我們引入占有率綜合判態(tài)更準(zhǔn)確。譬如占有率大、流量小時(shí)，道路肯定是趨于擁擠。下面給出一個(gè)具體的例子設(shè)置好連線相關(guān)車道的小時(shí)通行能力，譬如每小時(shí)最多通行1200輛車； Φ統(tǒng)計(jì)固定時(shí)間待預(yù)測(cè)道路上5分鐘實(shí)際通行量和平均占有率結(jié)合計(jì)算；Φ獲得通行能力系數(shù)，如實(shí)際流量40，換算成小時(shí)，就是40*12=480，480/1200 =0. 4 ；平均占有率，即平均時(shí)間占有率，也稱為時(shí)間占有率。時(shí)間占有率表示在固定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間如1分鐘內(nèi)，車輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域的時(shí)間之和。檢測(cè)區(qū)域一般為一個(gè)矩形框，車輛進(jìn)入矩形框到出矩形框的時(shí)間之和(單位為秒)，再除了檢測(cè)時(shí)間60秒的比值。實(shí)際中，一分鐘內(nèi)， 所有的車輛經(jīng)過(guò)這一檢測(cè)區(qū)域的壓占時(shí)間。在非常擁堵時(shí)，壓占時(shí)間大，即占有率非常高。 車少的時(shí)間壓占時(shí)間少，則占有率小。
吐·綜合判斷時(shí)間占有率，作系數(shù)微調(diào)，TEMP作為臨時(shí)結(jié)果；1、如果通行能力系數(shù)<0.3，則流量極少時(shí)，有可能非常堵，也有可能極暢通，加入占有率參數(shù)驗(yàn)證更準(zhǔn)確，1.1、如果平均占有率>80，表示極擁堵，TEMP =通行能力系數(shù)*100*1.0+平均占有率氺 1. 0 ；1.2、如果60=〈平均占有率=<80且平均占有率，表示稍暢通，TEMP =通行能力系數(shù) *100*0· 8+平均占有率*0· 8 ；1.3、如果平均占有<60，表示暢通，TEMP =通行能力系數(shù)*100*0.4+平均占有率 *0· 4 ；2、如果0.3=<通行能力系數(shù)< 0. 6，則表示流量適中，趁于暢通，2.1、如果平均占有率> 60，TEMP =通行能力系數(shù)*100*0. 8+平均占有率*0. 8 ；2.2、如果40=〈平均占有率=< 60，TEMP =通行能力系數(shù)*100*0. 6+平均占有率*0. 6 ； 2.3、如果平均占有率< 40，TEMP =通行能力系數(shù)*100*0. 4+平均占有率*0. 4 ；3、如果通行能力系數(shù)>=0.6，表示流量極大，但仍然在慢慢走，所以不能算堵死，取中間值，TEMP =通行能力系數(shù)*100*0. 5+平均占有率*0. 5將通過(guò)上述方法計(jì)算得到的TEMP的整數(shù)部分除10即ΤΕΜΡ/10，得到1_12中的級(jí)別數(shù)。
通過(guò)上述過(guò)程，就得到了在1-12的級(jí)別數(shù)范圍內(nèi)的流量占有率級(jí)別數(shù)。
(5)所述速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元中得到的時(shí)間占有率和速度級(jí)別檢測(cè)單元中計(jì)算出的平均車速，計(jì)算所述時(shí)間占有率和所述平均速度的比值，所述比值為擁堵系數(shù)，將所述擁堵系數(shù)與預(yù)先存儲(chǔ)的擁堵系數(shù)的最大值和最小值進(jìn)行比較，得出所述速度占有率的級(jí)別數(shù)。
例如，針對(duì)某個(gè)路段，首先根據(jù)交通部門發(fā)布的數(shù)據(jù)設(shè)置該路段的擁堵系數(shù)的最大值為5，最小值為2，然后根據(jù)步驟(2)和步驟(4)中的方法，得到時(shí)間占有率和平均速度， 擁堵系數(shù)=時(shí)間占有率/平均速度。如果擁堵系數(shù)小于2，屬暢通，速度占有率的級(jí)別數(shù)為 2 ；如果擁堵系數(shù)在2-5之間，屬擁擠，速度占有率的級(jí)別數(shù)為6 ；如果擁堵系數(shù)大于5，屬暢通，速度占有率的級(jí)別數(shù)為10。
作為可以變換的實(shí)施方式，所述擁堵系數(shù)小于所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最小值，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為2或3 ；所述擁堵系數(shù)的值在所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最小值和最大值之間，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為6或7 ；所述擁堵系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最大值，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為10或11。
(6)所述飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元獲得待預(yù)測(cè)方向道路的飽和度系數(shù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的飽和度系數(shù)的最大值和最小值，得出飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)。
此處的所述飽和度系數(shù)根據(jù)SCATS系統(tǒng)中的飽和度參數(shù)獲得，如果所述飽和度系數(shù)小于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最小值，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為2或3 ；如果所述飽和度系數(shù)位于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最小值和最大值之間，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為 6或7 ；如果所述飽和度系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最大值，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為10或11。
例如根據(jù)當(dāng)前路段的具體情況，所述飽和度系數(shù)的最大值為5，最小值為2，通過(guò) SCATS系統(tǒng)獲得當(dāng)前路段的飽和度系數(shù)，如果實(shí)際飽和度系數(shù)小于2，則所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為2 ；如果實(shí)際飽和度系數(shù)在2-5之間，則所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為6 ；如果所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)大于5，則所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為10。
(7)所述歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史路況獲得模塊，所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄有平日或節(jié)假日時(shí)每個(gè)時(shí)間段的路況；所述歷史路況獲得模塊根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間段獲得歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的路況，得出歷史路況級(jí)別數(shù)。
此處，每條道路根據(jù)平日、假日設(shè)置早晚或高峰時(shí)段和當(dāng)前時(shí)段的路況值。相當(dāng)于日時(shí)方案表路況，通過(guò)設(shè)備采集獲得，對(duì)于設(shè)備異?；蚴歉緵]有設(shè)備的道路上，則需要人工之前反復(fù)觀察路況，設(shè)置常規(guī)路況時(shí)間表。
首先，設(shè)置好待預(yù)測(cè)方向道路的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)反復(fù)觀測(cè)，得出的常規(guī)性路況信息，如圖2所示。然后判斷當(dāng)前是屬于哪條時(shí)段，如今天周一平日早高峰第2條，從07 40-09:00，開關(guān)開啟；如果狀態(tài)為暢通，歷史路況級(jí)別數(shù)為2 ；如果屬擁擠，歷史路況級(jí)別數(shù)為 6 ；如果擁堵，歷史路況級(jí)別數(shù)為10。
(8)路況預(yù)測(cè)單元將上述獲得的流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)，本實(shí)施例中上述級(jí)別數(shù)為1-12中的整數(shù)，將它們乘以預(yù)先設(shè)置的各自所占的百分比再求和，得出路況級(jí)別數(shù)，然后再參照預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況，得出未來(lái)30分鐘的路況。
根據(jù)上述方法建立的級(jí)別數(shù)為1-12的整數(shù)，所述預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況為所述路況級(jí)別數(shù)為1-4，對(duì)應(yīng)的所述路況為暢通；所述路況級(jí)別數(shù)為5-8，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁擠；所述路況級(jí)別數(shù)為9-12，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁堵；所述路況級(jí)別數(shù)小于1或大于12，對(duì)應(yīng)的所述路況為異常。這樣，經(jīng)過(guò)上述計(jì)算得到的路況級(jí)別數(shù)，上述預(yù)先設(shè)置的對(duì)應(yīng)路況進(jìn)行對(duì)比查找，便可以得出未來(lái)30分鐘當(dāng)前路段的路況。
作為可以變換的實(shí)施方式，此處也可以得出未來(lái)20分鐘或40分鐘的路況。
實(shí)施例2 (1)先前要做的工作程序方面要把架構(gòu)流程都規(guī)劃布局好；(2)交通流對(duì)象配置工作道路、設(shè)備、路口、路段、方向的配置，還有待預(yù)測(cè)帶路的設(shè)備車道等要關(guān)聯(lián)上。
(3)算法配置根據(jù)實(shí)施例1中的方法，設(shè)置好每種級(jí)別檢測(cè)單元中的算法，設(shè)定好每種算法所占的百分比。
如圖3所示，設(shè)置好了道路中山大道；2個(gè)路口橋口路、崇仁路；1條路段Sl中山大道_橋口路_崇仁路，在路段上設(shè)置關(guān)聯(lián)了設(shè)備信號(hào)機(jī)檢測(cè)器，并包括3個(gè)車道(左下方Dl-1，Dl-2，D1-3)；設(shè)定好待預(yù)測(cè)的路段，流量級(jí)別數(shù)所占的百分比，采用上述交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)對(duì)未來(lái)路況進(jìn)行很好的預(yù)測(cè)。
此處根據(jù)各種設(shè)備能抽取數(shù)據(jù)的特征來(lái)決定。譬如SCATS系統(tǒng)能報(bào)飽擁系數(shù)，所以就選擇擁堵系數(shù)算法，得出飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)。如果是雷達(dá)或視頻檢測(cè)器，即能報(bào)流量，又能報(bào)速度，我們就采用擁堵級(jí)別系數(shù)算法(即占有率/速度)，得到速度占有率級(jí)別數(shù)。 在只有地磁線圈的情況下，只能上報(bào)單流量系統(tǒng)，這時(shí)我們可以選擇流量通行能力比或是單流量大小。根據(jù)當(dāng)前檢測(cè)到的路況信息，確定其權(quán)重信息。本領(lǐng)域的技術(shù)人員均能根據(jù)所述各個(gè)級(jí)別數(shù)反映的信息確認(rèn)其準(zhǔn)確程度，給予其賦予合適的權(quán)值，因此可以得到較好的反映當(dāng)前路況的信息。根據(jù)上述方法對(duì)未來(lái)路況進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)多種方法融合加權(quán)，只要硬件數(shù)據(jù)靠譜，判態(tài)準(zhǔn)確率能做到75%以上。在惠州，合肥等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施后效果取得了很好的效果，得到了用戶的認(rèn)可。
顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括流量級(jí)別檢測(cè)單元包括流量獲取設(shè)備和流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量獲取設(shè)備獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量，得出當(dāng)前道路的流量級(jí)別數(shù)；速度級(jí)別檢測(cè)單元包括車速檢測(cè)設(shè)備和速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述車速檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)待預(yù)測(cè)方向道路上的車速，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述速度級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)檢測(cè)到的車速信息計(jì)算出平均車速，將得到的所述平均車速與預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度進(jìn)行比較，得出當(dāng)前道路的速度級(jí)別數(shù)；流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元預(yù)先設(shè)置有每小時(shí)最多通行車輛數(shù)，與所述流量獲取設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的所述車流量數(shù)據(jù)計(jì)算出每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)，計(jì)算出所述每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)與所述預(yù)設(shè)的最多通行車輛數(shù)的比值，所述比值為通行能力系數(shù)，將所述通行能力系數(shù)調(diào)整后得到的整數(shù)為流量通行能力比級(jí)別數(shù)；流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)車輛通過(guò)預(yù)設(shè)路段的壓占時(shí)間和固定時(shí)間的比值獲得車輛的時(shí)間占有率，并獲得所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元中的通行能力系數(shù)，然后結(jié)合時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)計(jì)算出流量占有率級(jí)別數(shù)；速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元中得到的時(shí)間占有率和速度級(jí)別檢測(cè)單元中計(jì)算出的平均車速，計(jì)算所述時(shí)間占有率和所述平均速度的比值，根據(jù)所述比值得出所述速度占有率的級(jí)別數(shù)；飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元獲得待預(yù)測(cè)方向道路的飽和度系數(shù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的飽和度系數(shù)的上限和下限，得出飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)；歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史路況獲得模塊，所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄有平日或節(jié)假日時(shí)每個(gè)時(shí)間段的路況；所述歷史路況獲得模塊根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間段獲得歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的路況，得出歷史路況級(jí)別數(shù)；路況預(yù)測(cè)單元預(yù)先設(shè)置有流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)所占的百分比，然后所述各個(gè)級(jí)別數(shù)乘以其所占的百分比再求和，得出路況級(jí)別數(shù)，然后再參照預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況，得出未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的路況。
2.一種融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟(1)所述流量級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)所述流量獲取設(shè)備獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給流量級(jí)別計(jì)算模塊，所述流量級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量，得出當(dāng)前道路的流量級(jí)別數(shù)；(2)所述速度級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)所述車速檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)待預(yù)測(cè)方向道路上的車速，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給速度級(jí)別計(jì)算模塊，所述速度級(jí)別計(jì)算模塊根據(jù)檢測(cè)到的車速信息計(jì)算出平均車速，將得到的所述平均車速與預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度進(jìn)行比較，得出當(dāng)前道路的速度級(jí)別數(shù)；(3)所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元與所述流量獲取設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獲得待預(yù)測(cè)方向道路上的車流量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的所述車流量數(shù)據(jù)計(jì)算出每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)，計(jì)算所述每小時(shí)過(guò)往的車輛數(shù)與所述預(yù)設(shè)的最多通行車輛數(shù)的比值，所述比值為通行能力系數(shù)，將所述通行能力系數(shù)調(diào)整后得到的整數(shù)為流量通行能力比級(jí)別數(shù)；(4)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)車輛通過(guò)預(yù)設(shè)路段的壓占時(shí)間和固定時(shí)間的比值獲得車輛的時(shí)間占有率，并獲得所述流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元中的通行能力系數(shù)， 然后結(jié)合時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)計(jì)算出流量占有率級(jí)別數(shù)；(5)所述速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元根據(jù)所述流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元中得到的時(shí)間占有率和速度級(jí)別檢測(cè)單元中計(jì)算出的平均車速，計(jì)算所述時(shí)間占有率和所述平均速度的比值，所述比值為擁堵系數(shù)，將所述擁堵系數(shù)與預(yù)先存儲(chǔ)的擁堵系數(shù)的最大值和最小值進(jìn)行比較，得出所述速度占有率的級(jí)別數(shù)；(6)所述飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元獲得待預(yù)測(cè)方向道路的飽和度系數(shù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的飽和度系數(shù)的最大值和最小值，得出飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)；(7)所述歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史路況獲得模塊，所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄有平日或節(jié)假日時(shí)每個(gè)時(shí)間段的路況；所述歷史路況獲得模塊根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間段獲得歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的路況，得出歷史路況級(jí)別數(shù)；(8)路況預(yù)測(cè)單元將上述獲得的流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)，乘以預(yù)先設(shè)置的各自所占的百分比再求和，得出路況級(jí)別數(shù)，然后再參照預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況， 得出未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的路況。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述步驟(8)中，未來(lái)預(yù)定時(shí)間為20-40分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述流量級(jí)別數(shù)、速度級(jí)別數(shù)、流量通行能力比級(jí)別數(shù)、流量占有率級(jí)別數(shù)、速度占有率級(jí)別數(shù)、飽和度級(jí)別數(shù)和歷史路況級(jí)別數(shù)為1-12中的整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于在所述步驟(1)中， 所述車流量數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)的最小流量，所述流量級(jí)別數(shù)為2或3 ；如果所述車流量數(shù)在所述預(yù)設(shè)的最小流量和最大流量之間，所述流量級(jí)別數(shù)為5或6或7 ；如果所述車流量數(shù)大于所述最大流量，則所述流量級(jí)別數(shù)為9或10或11。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于在所述步驟(2) 中，所述平均車速小于預(yù)設(shè)的最小速度，則所述速度級(jí)別數(shù)為9或10或11，如果所述平均車速在所述預(yù)設(shè)的最小速度和最大速度之間，所述速度級(jí)別數(shù)為6或7;如果所述平均車速大于所述最大速度，則所述速度級(jí)別數(shù)為2或3。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述步驟(4) 中，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)的權(quán)值，然后將所述時(shí)間占有率和通行能力系數(shù)乘以各自的權(quán)值再求和，得到流量占有率級(jí)別數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于在所述步驟(5) 中，所述擁堵系數(shù)小于所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最小值，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為2或3 ； 所述擁堵系數(shù)的值在所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最小值和最大值之間，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為6或7 ；所述擁堵系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的擁堵系數(shù)的最大值，則所述速度占有率級(jí)別數(shù)為 10 或 11。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述的交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述飽和度系數(shù)根據(jù)SCATS系統(tǒng)中的飽和度參數(shù)獲得，如果所述飽和度系數(shù)小于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最小值，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為2或3 ；如果所述飽和度系數(shù)位于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最小值和最大值之間，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為6或7 ；如果所述飽和度系數(shù)大于所述預(yù)設(shè)的飽和度系數(shù)的最大值，所述飽和度系數(shù)的級(jí)別數(shù)為10或11。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-9中任一項(xiàng)所述的交通狀況預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述預(yù)先設(shè)置的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況為所述路況級(jí)別數(shù)為1-4，對(duì)應(yīng)的所述路況為暢通；所述路況級(jí)別數(shù)為5-8，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁擠；所述路況級(jí)別數(shù)為9-12，對(duì)應(yīng)的所述路況為擁堵；所述路況級(jí)別數(shù)小于1或大于12，對(duì)應(yīng)的所述路況為異常。
全文摘要
本發(fā)明所述的融合多種交通數(shù)據(jù)的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)及方法，包括流量級(jí)別檢測(cè)單元、速度級(jí)別檢測(cè)單元、流量通行能量比級(jí)別檢測(cè)單元、流量占有率級(jí)別檢測(cè)單元、速度占有率級(jí)別檢測(cè)單元、飽和度系數(shù)級(jí)別檢測(cè)單元、歷史路況級(jí)別檢測(cè)單元和路況預(yù)測(cè)單元，上述各個(gè)級(jí)別檢測(cè)單元通過(guò)測(cè)量和計(jì)算獲得每個(gè)參數(shù)的級(jí)別數(shù)，然后將各個(gè)級(jí)別數(shù)乘以路況預(yù)測(cè)單元中預(yù)設(shè)的各個(gè)參數(shù)的級(jí)別數(shù)所占的百分比再求和，得到路況級(jí)別數(shù)，參照預(yù)設(shè)的路況級(jí)別數(shù)對(duì)應(yīng)的路況，得出未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的路況。解決了現(xiàn)有技術(shù)中只采用單一的路況特征參數(shù)來(lái)結(jié)合歷史路況對(duì)未來(lái)路況進(jìn)行預(yù)測(cè)的技術(shù)問(wèn)題，是一種融合當(dāng)前路況的多種信息的交通狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)和方法。
文檔編號(hào)G08G1/01GK102542801SQ20111043817
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者朱弘戈, 林寶華, 甄愛武, 陶爭(zhēng) 申請(qǐng)人:北京易華錄信息技術(shù)股份有限公司