基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，該方法通過對手機(jī)終端定位數(shù)據(jù)和GPS浮動車定位數(shù)據(jù)進(jìn)行車速融合處理，以獲取在道路目標(biāo)路段內(nèi)的平均行程車速，進(jìn)而獲取城市道路的交通狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，可以解決單一GPS數(shù)據(jù)源采集交通方式在城市市區(qū)主要道路部分時段和城市郊區(qū)高速公路采集不到交通狀態(tài)的情況，而且可以提高在單一GPS數(shù)據(jù)源采集交通方式在樣本量較少的道路路段上交通狀態(tài)信息質(zhì)量，這樣能夠為交通管理者和交通出行者提供全面且質(zhì)量高的交通狀態(tài)信息。
【專利說明】基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用多源數(shù)據(jù)融合檢測行程車速的方法，具體涉及一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，用于檢測城市道路的交通狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著我國城市化進(jìn)程快速推進(jìn)城市擁堵現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，為了有效疏導(dǎo)城市道路交通擁堵等問題，有必要對城市交通狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測運(yùn)行，然后采取排堵保暢措施進(jìn)行城市交通管理。
[0003]獲取城市道路動態(tài)實時交通狀態(tài)信息是交通管理的重要基礎(chǔ)。目前采集城市交通信息包括傳統(tǒng)的定點(diǎn)交通信息采集和先進(jìn)的移動交通信息采集。定點(diǎn)交通信息采集技術(shù):如感應(yīng)線圈、雷達(dá)等，只能采集個別路段的城市道路交通信息，同時也受限于設(shè)備高昂的安裝和維修費(fèi)用。移動交通信息采集技術(shù):如手機(jī)移動終端采集，GPS浮動車采集等，可以大面積采集城市道路交通信息，數(shù)據(jù)源不用安裝大量高昂設(shè)備，而且后續(xù)維護(hù)費(fèi)用相對定點(diǎn)采集方式非常少。
[0004]相對于定點(diǎn)交通采集信息，利用移動交通信息采集技術(shù)來獲取城市道路的交通狀態(tài)信息具有較大優(yōu)勢，目前我國主要城市已經(jīng)具有或者正在建設(shè)移動采集方式的交通狀態(tài)信息系統(tǒng)。但是對于一種移動交通采集技術(shù)，如GPS浮動車采集道路交通狀態(tài)，雖然可以大面積采集到城市市區(qū)主要道路的交通狀態(tài)，但是在城市市區(qū)主要道路的某些時間段，存在出租車樣本量較少或者沒有的情況，而且在城市郊區(qū)高速公路表現(xiàn)更加明顯。這樣會導(dǎo)致相應(yīng)道路的交通狀態(tài)信息采集不到或者采集的交通狀態(tài)信息質(zhì)量不高情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，該方法通過對手機(jī)終端定位數(shù)據(jù)和GPS浮動車定位數(shù)據(jù)進(jìn)行車速融合處理，以獲取在道路目標(biāo)路段內(nèi)的平均行程車速，進(jìn)而獲取城市道路的交通狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，所述定位數(shù)據(jù)包括手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)和GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，其特征在于所述方法至少包括如下步驟:
(O:在固定的時間間隔T內(nèi)，分別獲取該時間段內(nèi)實時的所述手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)和所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，利用地圖匹配和車速計算分別得到所述道路中目標(biāo)路段的平均行程車速 Vcellphme 和 Vgps,以及樣本量 Samplecellptone 和 Samplegps ；
(2):利用所得到的樣本量Samplec^llph，計算在時間間隔T內(nèi)，用于所述目標(biāo)路段速度融合的手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值，以β手機(jī)終端融合表示；
(3):利用所得到的樣本量Samplegps,計算在時間間隔T內(nèi)，用于所述目標(biāo)路段速度融合的GPS浮動車融合權(quán)重數(shù)值，以α gpsif動車融合權(quán)_值表不;
(4):利用得到的Vcellphme和Vgps,β手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值和α gpS浮動車融合權(quán)重數(shù)值，計算在時間間隔T內(nèi)，所述手機(jī)終端速度和GPS浮動車速度融合后在所述目標(biāo)路段內(nèi)的平均行程車速，以V
目標(biāo)路段融合行程車速$$。
[0007]所述步驟(1)具體包括如下步驟:
①以固定的時間間隔T為一周期，實時接收該時間段內(nèi)所有所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)至少包括車輛編號、采集時間戳、GPS定位點(diǎn)的經(jīng)度和緯度、車輛瞬時速度、車輛行駛方位角、車輛空重車狀態(tài)；
②提取其中單輛所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)的集合，將所述GPS浮動車的各個所述GPS定位點(diǎn)進(jìn)行路段匹配，將各所述GPS定位點(diǎn)向其位置周圍規(guī)定距離范圍內(nèi)的所有路段集合中的各個路段進(jìn)行空間投影得到投影距離，選取其中投影距離最小值的路段作為所述GPS定位點(diǎn)實際匹配路段；
③選取一段所述匹配路段作為目標(biāo)路段，計算所述目標(biāo)路段上游最近和下游最近的兩個GPS定位點(diǎn)之間的距離，利用所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)中的采集時間戳計算所述兩個GPS定位點(diǎn)之間的時間差，通過距離除以時間差得到單輛所述GPS浮動車在該目標(biāo)路段內(nèi)的行程車速；
④遍歷所有所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，分別計算各所述GPS浮動車經(jīng)過所述目標(biāo)路段的各自行程車速，則所述目標(biāo)路段的平均行程車速Vgps為所有所述GPS浮動車行程車速的調(diào)和平均值，該平均行程車速Vgps所對應(yīng)的樣本量Samplegps為經(jīng)過所述目標(biāo)路段的所有所述GPS浮動車的數(shù)量；
⑤同樣以固定的時間間隔T為一周期，通過位于所述道路旁的信號基站實時接收該時間段內(nèi)所有手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)，所述手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)至少包括:加密手機(jī)終端編號、采集時間戳、手機(jī)終端的經(jīng)度和緯度；
⑥將每條含有所述手機(jī)終端的經(jīng)度和維度的記錄按照所述GPS定位點(diǎn)進(jìn)行處理，并按步驟②和③中所述的方法對所述手機(jī)終端進(jìn)行路段匹配和計算目標(biāo)路段內(nèi)的行程車速；
⑦遍歷所有所述手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)，分別計算各所述手機(jī)終端經(jīng)過所述目標(biāo)路段的各自行程車速，則所述目標(biāo)路段的平均行程車速Vrallphrare為所有所述手機(jī)終端行程車速的調(diào)和平均值，該平均行程車速VMllph_所對應(yīng)的樣本量Samplerallph.為經(jīng)過所述目標(biāo)路段的所有所述手機(jī)終端的數(shù)量。
[0008]所述手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值β是通過如下方法計算獲得的:
【權(quán)利要求】
1.一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，所述定位數(shù)據(jù)包括手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)和GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，其特征在于所述方法至少包括如下步驟: (O:在固定的時間間隔T內(nèi)，分別獲取該時間段內(nèi)實時的所述手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)和所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，利用地圖匹配和車速計算分別得到所述道路中目標(biāo)路段的平均行程車速 Vcellphme 和 Vgps,以及樣本量 Samplecellptone 和 Samplegps ； (2):利用所得到的樣本量Samplec^llph，計算在時間間隔T內(nèi)，用于所述目標(biāo)路段速度融合的手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值，以β手機(jī)終端融合表示； (3):利用所得到的樣本量Samplegps,計算在時間間隔T內(nèi)，用于所述目標(biāo)路段速度融合的GPS浮動車融合權(quán)重數(shù)值，以α gpsif動車融合權(quán)_值表不; (4):利用得到的Vcellphme和Vgps,β手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值和α gpS浮動車融合權(quán)重數(shù)值，計算在時間間隔T內(nèi)，所述手機(jī)終端速度和GPS浮動車速度融合后在所述目標(biāo)路段內(nèi)的平均行程車速，以V目標(biāo)路段融合行程車速$$。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，其特征在于所述步驟(1)具體包括如下步驟: ①以固定的時間間隔T為一周期，實時接收該時間段內(nèi)所有所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)至少包括車輛編號、采集時間戳、GPS定位點(diǎn)的經(jīng)度和緯度、車輛瞬時速度、車輛行駛方位角、車輛空重車狀態(tài)； ②提取其中單輛所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)的集合，將所述GPS浮動車的各個所述GPS定位點(diǎn)進(jìn)行路段匹配，將各所述GPS定位點(diǎn)向其位置周圍規(guī)定距離范圍內(nèi)的所有路段集合中的各個路段進(jìn)行空間投影得到投影距離，選取其中投影距離最小值的路段作為所述GPS定位點(diǎn)實際匹配路段； ③選取一段所述匹配路段作為目標(biāo)路段，計算所述目標(biāo)路段上游最近和下游最近的兩個GPS定位點(diǎn)之間的距離，利用所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)中的采集時間戳計算所述兩個GPS定位點(diǎn)之間的時間差，通過距離除以時間差得到單輛所述GPS浮動車在該目標(biāo)路段內(nèi)的行程車速； ④遍歷所有所述GPS浮動車的定位數(shù)據(jù)，分別計算各所述GPS浮動車經(jīng)過所述目標(biāo)路段的各自行程車速，則所述目標(biāo)路段的平均行程車速Vgps為所有所述GPS浮動車行程車速的調(diào)和平均值，該平均行程車速Vgps所對應(yīng)的樣本量Samplegps為經(jīng)過所述目標(biāo)路段的所有所述GPS浮動車的數(shù)量； ⑤同樣以固定的時間間隔T為一周期，通過位于所述道路旁的信號基站實時接收該時間段內(nèi)所有手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)，所述手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)至少包括:加密手機(jī)終端編號、采集時間戳、手機(jī)終端的經(jīng)度和緯度； ⑥將每條含有所述手機(jī)終端的經(jīng)度和維度的記錄按照所述GPS定位點(diǎn)進(jìn)行處理，并按步驟②和③中所述的方法對所述手機(jī)終端進(jìn)行路段匹配和計算目標(biāo)路段內(nèi)的行程車速； ⑦遍歷所有所述手機(jī)終端的定位數(shù)據(jù)，分別計算各所述手機(jī)終端經(jīng)過所述目標(biāo)路段的各自行程車速，則所述目標(biāo)路段的平均行程車速Vrallphrare為所有所述手機(jī)終端行程車速的調(diào)和平均值，該平均行程車速VMllph_所對應(yīng)的樣本量Samplerallph.為經(jīng)過所述目標(biāo)路段的所有所述手機(jī)終端的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，其特征在于所述手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值β是通過如下方法計算獲得的:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，其特征在于所述GPS浮動車融合權(quán)重數(shù)值agps是通過如下方法計算獲得的:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多種定位數(shù)據(jù)計算道路融合行程車速的方法，其特征在于所述步驟(4)具體包括如下步驟:計算所述手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值β和所述GPS浮動車融合權(quán)重數(shù)值%3浮動車融合權(quán)重數(shù)值之間差值的絕對值，將所述絕對值同閾值Y比較，其中Y為(°_浮動車融合權(quán)重數(shù)值+ 3手機(jī)終端融合權(quán)重數(shù)值)/2 ;②當(dāng)所述絕對值小于等于所述閾值Y時，則所述手機(jī)終端速度和GPS浮動車速度融合后在所述目標(biāo)路段內(nèi)的平均行程車速V按下式計算:
【文檔編號】G08G1/052GK103794061SQ201410084202
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】方杰, 戴虹 申請人:上海云砥信息科技有限公司