一種道路狀態(tài)預測方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實施例屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種道路狀態(tài)預測方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 準確、及時的交通流信息對智能交通系統(tǒng)的成功應用至關(guān)重要。它可以幫助道路 使用者做出更好的出行決策，緩解交通擁堵，減少碳排放，并提高交通運行效率。如今，交通 數(shù)據(jù)日益豐富，我們已經(jīng)進入了交通大數(shù)據(jù)時代。有效利用交通大數(shù)據(jù)進行更加準確及時 的交通流量預測，可以幫助管理者做出更好的交通管控方案，為交通出行者的出行決策提 供有力支持。
[0003] 現(xiàn)有交通流計算主要是對當前路況情況進行計算，目的在于能夠較為準確的反應 當前路況狀態(tài)。現(xiàn)有交通流預測方法主要利用歷史時間框架的周期性等路況重復性來進行 未來時期路況的預測。
[0004] 現(xiàn)有的交通流預測方法僅簡單的認為路況是時間的重復，認為路況具有時間周期 性，過于簡單，在稍復雜的情況下很難準確預測路況，不能很好的解決實際復雜的路況預測 問題，即，目前對于未來路況的預測尚沒有較好的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例的目的是提出一種道路狀態(tài)預測方法及裝置，以提高道路狀態(tài)預測 的準確度。
[0006] -方面，本發(fā)明實施例提供了一種道路狀態(tài)預測方法，包括：
[0007] 根據(jù)待預測道路確定關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣，所述關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣的矩陣值為與所述待 預測道路滿足設定距離關(guān)系的道路，在設定歷史時刻內(nèi)的狀態(tài)值，所述關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣為： Sniin，其中，每個矩陣點的矩陣值Ai j為與待預測道路距離為i的道路，在當前時間之前j個 時刻的狀態(tài)值；
[0008] 根據(jù)所述待預測道路在待預測時刻下的待預測狀態(tài)與關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣之間的概 率關(guān)系，計算所述待預測狀態(tài)。
[0009] 另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種道路狀態(tài)預測裝置，包括：
[0010] 關(guān)聯(lián)狀態(tài)陣單元，用于根據(jù)待預測道路確定關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣，所述關(guān)聯(lián)道路狀態(tài) 陣的矩陣值為與所述待預測道路滿足設定距離關(guān)系的道路，在設定歷史時刻內(nèi)的狀態(tài)值， 所述關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣為：Sniin,其中，每個矩陣點的矩陣值為與待預測道路距離為i的道 路，在當前時間之前j個時刻的狀態(tài)值；
[0011] 狀態(tài)預測單元，用于根據(jù)所述待預測道路在待預測時刻下的待預測狀態(tài)與關(guān)聯(lián)道 路狀態(tài)陣之間的概率關(guān)系，計算所述待預測狀態(tài)。
[0012] 本發(fā)明實施例提供的道路狀態(tài)預測方法及裝置，通過根據(jù)所述待預測道路在待預 測時刻下的待預測狀態(tài)與關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣之間的概率關(guān)系，計算待預測道路的待預測狀 態(tài)，由于結(jié)合了時間和空間的因素進行預測，因此提高了道路狀態(tài)預測的準確度。
【附圖說明】
[0013] 圖Ia為本發(fā)明實施例一提供的一種道路狀態(tài)預測方法的流程示意圖；
[0014] 圖Ib為本發(fā)明實施例一提供的一種道路狀態(tài)預測；
[0015] 圖Ic為本發(fā)明實施例一提供的一種道路狀態(tài)預測；
[0016] 圖2為本發(fā)明實施例二提供的一種道路狀態(tài)預測方法的流程示意圖；
[0017] 圖3a為本發(fā)明實施例三提供的一種道路狀態(tài)預測方法的流程示意圖；
[0018] 圖3b為本發(fā)明實施例三提供的道路示意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明實施例四提供的一種道路狀態(tài)預測方法的流程示意圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明實施例五提供的一種道路狀態(tài)預測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩?述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便 于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0022] 實施例一
[0023] 圖Ia為本發(fā)明實施例一提供的一種道路狀態(tài)預測方法的流程示意圖。本實施例 可適用于用戶想要預測交通流或通過時間等道路狀態(tài)的情況。該方法可由道路狀態(tài)預測裝 置執(zhí)行。參見圖la，本實施例提供的道路狀態(tài)預測方法具體包括如下：
[0024] S11、根據(jù)待預測道路確定關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣，所述關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣的矩陣值為與所 述待預測道路滿足設定距離關(guān)系的道路，在設定歷史時刻內(nèi)的狀態(tài)值。
[0025] 示例性的，所述關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣可以為：Sniin,其中，每個矩陣點的矩陣值 rii j為與 待預測道路距離為i的道路，在當前時間之前j個時刻的狀態(tài)值。m為根據(jù)預測需要設定的 與待預測道路之間的最遠距離，η為根據(jù)預測需要設定的與待預測時刻之間的最早時刻，i 小于或等于m，j小于或等于η。
[0026] 在交通網(wǎng)絡中，道路相互連接。結(jié)合圖Ib和圖lc，帶箭頭的線表示道路及道路方 向，圓圈表示道路之間的連接點，其中道路為邏輯概念，一條邏輯道路可以包含一條或多條 物理道路。交通網(wǎng)絡滿足連接點流量守恒關(guān)系，即連接點不產(chǎn)生交通流量，流入連接點的交 通流量等于流出連接點的交通流量，用f in表示連接點的流入流量，f Ciut表示連接點的流出 流量，那么如下等式成立：
[0027] fin= f out
[0028] 每條道路的交通流量情況和該道路的關(guān)聯(lián)道路的交通流量情況相關(guān)，在這些連接 道路中，有流向該道路交通流量，也有從該道路流出的交通流量，其中，關(guān)聯(lián)道路可以是與 該道路有共同連接點的道路。本實施例利用交通流量守恒和道路連接關(guān)系來預測未來的道 路狀態(tài)。
[0029] 結(jié)合圖Ib和圖lc，通過一跳連接的兩條道路之間的距離為2,通過兩跳連接的兩 條道路之間的距離為3,以此類推，用跳數(shù)計算道路之間的距離。時刻的單位可以是設定值， 例如1分鐘、10分鐘等。道路狀態(tài)值可以采用擁堵、緩慢、通暢等離散值表示，也可以用平均 行進速度值表示。
[0030] S12、根據(jù)所述待預測道路在待預測時刻下的待預測狀態(tài)與關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣之間 的概率關(guān)系，計算所述待預測狀態(tài)。
[0031] 示例性的，根據(jù)所述待預測道路在待預測時刻下的待預測狀態(tài)與關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣 之間的概率關(guān)系，計算所述待預測狀態(tài)具體可以包括：
[0032] 1)基于所述概率關(guān)系按照如下公式計算待預測狀態(tài)值的期望值，作為所述待預測 狀態(tài)值：
[0033]
[0034] 在狀態(tài)值連續(xù)時，按照上述公式通過積分得到待預測狀態(tài)值的期望值，在狀態(tài)值 離散時按照離散點求和得到待預測狀態(tài)值的期望值。
[0035] 2)根據(jù)所述概率關(guān)系，按照如下公式選取最大概率值所對應的狀態(tài)值，作為待預 測狀態(tài)值：
[0036]
[0037] 其中，P(Rk/S"J為待預測狀態(tài)Rk與關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣S niin之間的概率關(guān)系，瓦為 待預測狀態(tài)值。每個待預測時刻道路與每個狀態(tài)陣具有一個概率關(guān)系，概率表達為曲線或 離散的數(shù)據(jù)點，橫軸為待預測時刻道路的狀態(tài)值，縱軸為概率值；概率關(guān)系可通過歷史數(shù)據(jù) 的統(tǒng)計來確定。
[0038] 示例性的，待預測狀態(tài)值可以為待預測交通流量值或待預測通過時間值，即，通過 待預測道路的關(guān)聯(lián)狀態(tài)陣的交通流量值能預測待預測道路的交通流量值，通過待預測道路 的關(guān)聯(lián)狀態(tài)陣的通過時間值能預測待預測道路的通過時間值。
[0039] 本實施例提供的道路狀態(tài)預測方法，通過根據(jù)待預測道路確定關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣， 并根據(jù)所述待預測道路在待預測時刻下的待預測狀態(tài)與關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣之間的概率關(guān)系， 計算待預測道路的狀態(tài)值，由于概率關(guān)系綜合考慮了時間和空間兩個維度，相比于現(xiàn)有的 道路預測方法只考慮時間周期性提高了道路狀態(tài)預測的準確度。
[0040] 實施例二
[0041] 本實施例在上述實施例的基礎上提供了一種新的道路狀態(tài)預測方法。圖2為本發(fā) 明實施例二提供的一種道路狀態(tài)預測方法的流程示意圖。參見圖2,本實施例提供的道路狀 態(tài)預測方法具體包括如下：
[0042] S21、根據(jù)待預測道路確定關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣，所述關(guān)聯(lián)道路狀態(tài)陣的矩陣值