一種道路交通狀態的實時動態判別方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種道路交通狀態的實時動態判別方法及裝置，該方法包括：在設定時段內，以數據采集周期實時采集選定地理區域中設定數量的浮動車傳輸的GPS信息；在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息；將篩選后保留的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到選定地理區域對應的電子地圖的路段上；根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態。該方案可以覆蓋選定地理區域的所有路段，適用范圍大，判別精度高。
【專利說明】一種道路交通狀態的實時動態判別方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能交通【技術領域】，尤指一種城市道路交通狀態的實時動態判別方法
及裝置。
【背景技術】
[0002]在很多大城市，隨著私家車數量的激增，城市道路交通的壓力越來越大，工作日的早晚高峰以及節假日在很多路段會出現擁堵情況，如果能夠實時報告整個城市各路段的交通狀態，駕駛人員可以避開擁堵路段，選擇通暢路段，這樣就能有效緩解擁堵路段的擁堵程度。
[0003]目前，一般在城市的主要路段會設置地感線圈，可以通過地感線圈統計車輛的流量，當流量大于擁堵閾值時，確定該路段為擁堵，當流量大于等于暢通閾值小于等于擁堵閾值時，確定該路段為稍微擁堵，當流量小于暢通閾值時，確定該路段為暢通，然后用紅、黃、綠分別顯示交通狀態，紅色表示擁堵，黃色表示輕微擁堵，綠色表示暢通。由于當前地感線圈只能設置在部分主要路段，這種判別道路交通狀態的方法只能覆蓋城市中的部分主要路段，不能提供所有路段的交通狀態，適用范圍有限；并且，一般選取的路段比較長，不能考慮到路段中的學校、超市等熱點對該路段的交通造成的影響，不能準確判別出路段的實際交通狀態，判別精度比較低。
【發明內容】
[0004]本發明實施例提供一種道路交通狀態的實時動態判別方法及裝置，用以解決現有的城市道路交通狀態的實時動態判別方法適用范圍有限、判別精度比較低的問題。
[0005]一種道路交通狀態的實時動態判別方法，包括:
[0006]在設定時段內，以數據采集周期實時采集選定地理區域中設定數量的浮動車傳輸的全球定位系統GPS信息，浮動車是預先在所述選定地理區域行駛的車輛中選取的，GPS信息包括采集時刻、地理位置信息和浮動車標識信息；
[0007]在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值；
[0008]將篩選后保留的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到所述選定地理區域對應的電子地圖的路段上，所述路段是預先劃分所述電子地圖中的道路得到的；
[0009]根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態。
[0010]一種道路交通狀態的實時動態判別裝置，包括:
[0011]采集單元，用于在設定時段內，以數據采集周期實時采集選定地理區域中設定數量的浮動車傳輸的全球定位系統GPS信息，浮動車是預先在所述選定地理區域行駛的車輛中選取的，GPS信息包括米集時刻、地理位置信息和浮動車標識信息；
[0012]篩選單元，用于在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值；
[0013]投影單元，用于將篩選后保留的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到所述選定地理區域對應的電子地圖的路段上，所述路段是預先劃分所述電子地圖中的道路得到的；
[0014]確定單元，用于根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態。
[0015]本發明有益效果如下:
[0016]本發明實施例提供的道路交通狀態的實時動態判別方法及裝置，在設定時段內，以數據采集周期實時采集選定地理區域中設定數量的浮動車傳輸的全球定位系統GPS信息，浮動車是預先在所述選定地理區域行駛的車輛中選取的，GPS信息包括采集時刻、地理位置信息和浮動車標識信息；在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值；將篩選后保留的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到所述選定地理區域對應的電子地圖的路段上，所述路段是預先劃分所述電子地圖中的道路得到的；根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態。該方案預先在選定地理區域行駛的車輛中選取設定數量的浮動車，并且預先將選定地理區域中對應的電子地圖上的道路進行劃分得到路段，然后以數據采集周期實時采集設定數量的浮動車傳輸的GPS信息，在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，將篩選后的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點投影到選定地理區域對應的電子地圖的路段上，然后根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態，這樣就可以實時確定出選定地理區域中每個路段的交通狀態，駕駛人員如果需要出行，就可以詳細得知當前每個路段的交通狀態，進而選擇暢通路段，這也在一定程度上緩解了擁堵路段的擁堵程度，相對于現有技術可以覆蓋選定地理區域的所有路段，適用范圍較大，并且由于對選定地理區域中的道路進行了劃分，這樣就可以提高判別精度，避免了現有技術適用范圍有限、判別精度比較低的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例中道路交通狀態的實時動態判別方法的流程圖；
[0018]圖2為本發明實施例中將篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到選定地理區域對應的電子地圖的路段上的流程圖；
[0019]圖3為本發明實施例中三種設定的篩選規則的示意圖；
[0020]圖4為本發明實施例中以交叉口為分割點劃分電子地圖中的道路得到初始路段的不意圖；
[0021]圖5為本發明實施例中以交叉口和選定點為分割點劃分電子地圖中的道路得到電子地圖的路段的示意圖；
[0022]圖6為本發明實施例中確定對應路段的交通狀態的流程圖；
[0023]圖7為本發明實施例中浮動車的設定數量和數據采集周期的確定過程的流程圖；
[0024]圖8為本發明實施例中確定在每個選數據采集周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值的流程圖；
[0025]圖9為本發明實施例中一種優選的道路交通狀態的實時動態判別方法的流程圖；
[0026]圖10為本發明實施例中道路交通狀態的實時動態判別裝置的結構示意圖；
[0027]圖11為本發明實施例中一種優選的道路交通狀態的實時動態判別裝置的結構示意圖；
[0028]圖12為本發明實施例中另一種優選的道路交通狀態的實時動態判別裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]針對現有的城市道路交通狀態的實時動態判別方法適用范圍有限、判別精度比較低的問題，本發明實施例提供一種道路交通狀態的實時動態判別方法，該方法的流程如圖1所示，執行步驟如下:
[0030]SlO:在設定時段內，以數據采集周期實時采集選定地理區域中設定數量的浮動車傳輸的全球定位系統(Global Position System,GPS)信息,浮動車是預先在選定地理區域行駛的車輛中選取的，GPS信息包括采集時刻、地理位置信息和浮動車標識信息。
[0031]目前，很多大城市在早晚、節假日等高峰時段都會出現不同程度的擁堵情況，因此能夠動態實時判別道路交通狀態非常必要。
[0032]選定地理區域可以是一個城市、城鎮，例如，北京市、上海市等等；也可以是城市中的一個區域，例如北京市的海淀區、朝陽區等等，這個可以依據實際需要進行確定。
[0033]在選定地理區域中，一般會有很多行駛的車輛，常見的有私家車、公交車、出租車、貨運車等等，現在很多車輛上都安裝有GPS終端，這些GPS終端能夠實時采集車輛的運行信息，可以預先在這些車輛中選取設定數量的車輛，選取的車輛稱為浮動車，道路交通狀態也是基于采集的這些浮動車傳輸的GPS信息進行實時動態判別的。基于目前城市交通的現狀，通常會選取裝有GPS終端的出租車作為浮動車。
[0034]其中，GPS信息一般可以包括采集時刻、地理位置信息和浮動車標識信息等等很多信息，地理位置信息通常是是浮動車所處的經緯度坐標。
[0035]設定時段可以是根據實際需要設定的，例如，若需要18:00-18:10這個時段的道路交通狀態，就可以將18:00-18:10這個時段作為設定時段；若需要18:30-18:40這個時段的道路交通狀態，可以將18:30-18:40這個時段作為設定時段，還有很多其他的情況，確定的方法都是相同的，這里不再一一說明。
[0036]Sll:在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值。[0037]采集到的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點需要最終投影到電子地圖上，為了保證道路交通狀態的判別結果的準確性，同時也為了保證投影的效率，需要首先甄別、剔除出不合格的數據，也就是需要首先篩選出不合理的GPS信息，保證GPS信息的可靠性。
[0038]如果相鄰兩個數據采集周期采集到的GPS信息中包括的地理位置信息對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值，那么可以確定后一個數據采集周期采集的GPS信息為不合理的GPS信息，不合理閾值可以根據實際需要進行設定。
[0039]下面舉例說明不合理的GPS信息，若計算相鄰兩個數據采集周期采集到的GPS信息中包括的地理位置信息對應的地理位置點之間的距離為I米，也就是說該浮動車在相鄰兩個數據采集周期之間基本沒有移動，這是若不合理閾值為10米，那么就可以確定后一個數據采集周期采集的GPS信息對實時動態判別道路交通狀態不會有共現，因此可以認為后一數據采集周期采集的GPS信息為不合理的GPS信息。
[0040]S12:將篩選后保留的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到選定地理區域對應的電子地圖的路段上，路段是預先劃分電子地圖中的道路得到的。
[0041]每個選定地理區域都會有對應的電子地圖，該電子地圖可以是地理信息系統(Global Information System,GIS),當然也可以是其它的。預先將選定地理區域對應的電子地圖上的道路進行劃分，得到若干路段，然后將篩選后的GPS信息中包括的地理位置信息所對應地理位置點分別投影到選定地理區域對應的電子地圖上的路段上。
[0042]S13:根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在設定時間段內的交通狀態。
[0043]該方案會預先在選定地理區域行駛的車輛中選取設定數量的浮動車，并且也會預先將選定地理區域中對應的電子地圖上的道路進行劃分得到路段，然后以數據采集周期實時采集設定數量的浮動車傳輸的GPS信息，在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，將篩選后的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點投影到選定地理區域對應的電子地圖的路段上，然后根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在設定時間段內的交通狀態，這樣就可以實時確定出選定地理區域中每個路段的交通狀態，駕駛人員如果需要出行，就可以詳細得知當前每個路段的交通狀態，進而選擇暢通路段，這也在一定程度上緩解了擁堵路段的擁堵程度，相對于現有技術可以覆蓋選定地理區域的所有路段，適用范圍較大，并且由于對選定地理區域中的道路進行了劃分，這樣就可以提高判別精度，避免了現有技術適用范圍有限、判別精度比較低的問題。
[0044]具體的，如圖2所示，上述S12中的將篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到選定地理區域對應的電子地圖的路段上，具體包括:
[0045]S120:依次獲取篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點作為待投影點。
[0046]浮動車采集的GPS信息中包括的地理位置信息是表征該浮動車位置的信息，可以是經緯度坐標，該地理位置信息反映在電子地圖上就代表一個地理位置點，可以依次獲取篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息對應的地理位置點，并將這些地理位置點作為待投影點。
[0047]S121:針對每個待投影點執行如下操作:確定當前待投影點的待投影路段，按照設定的篩選規則篩選待投影路段得到投影路段；選取與當前待投影點的距離最小的投影路段作為選定路段，將當前待投影點投影到選定路段上。
[0048]由于電子地圖的比例尺、投影精度等客觀因素的限制，GPS信息中包括的地理位置信息對應的地理位置點投影到電子地圖上可能是一個區域，這個區域內可能會包含多個路段，首先需要在這些路段中確定當前待投影點的待投影路段，然后再按照設定的篩選規則篩選出合格的路段，也就是投影路段，如果有多個投影路段，這多個投影路段不可能都作為當前待投影點的選定路段，那么就需要在這些投影路段中選取一個路段，可以選取與當前待投影點的距離最小的投影路段作為選定路段，也可以隨機選取一個投影路段作為選定路段，也可以采用其它很多選取方法在投影路段中選取出選定路段，這里不再針對各種選取方法進行說明。
[0049]具體的，上述S121中的確定當前待投影點的待投影路段的過程，可以根據上一數據采集周期采集的包括當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點是否已經投影到電子地圖的路段上來確定，投影結果不同，確定的方法也是不同的:
[0050]若結果為是，計算當前待投影點與在上一數據采集周期采集的包括當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離作為可能行駛距離；選取以當前待投影點為圓點、以可能行駛距離為半徑的圓內包含的路段，將選取的路段中長度大于等于可能行駛距離的路段作為待投影路段。 [0051]若結果為否，確定電子地圖的長度、寬度，將電子地圖劃分為設定邊長的正方形網格，確定當前待投影點相對于第一投影點所處的網格，將確定的網格以及相鄰的網格中包含的路段作為待投影路段，第一投影點是包括當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理信息所對應的第一個能夠投影到電子地圖的路段上的地理位置點。
[0052]如果上一數據采集周期采集的包括當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點不能投影到電子地圖的路段上，那么只能選取第一投影點，該第一投影點是包括當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的第一個能夠投影到電子地圖的路段上的地理位置點。
[0053]首先確定電子地圖的邊界、長度和寬度，假設設電子地圖的長度為a，寬度為b，正方形網格的設定邊長為C，那么在電子地圖長度上確定網格數量為ni=[a/c]+l，在寬度上確定網格數量為Ii1=LbZiC^l,整個電子地圖可被分為ηι*η2個網格。
[0054]假設第一投影點的經緯度坐標為Ptl(Xc^yci),任意時刻的浮動車傳輸的GPS信息中包括的地理位置信息為P (X1, yi)，那么，任意時刻的浮動車傳輸的GPS信息中包括的地理位置信息對應的地理位置點相對于第一投影點所處的網格如下:
[0055]P=(I，J)=(+1,+1)。
_ C 」 L C —
[0056]由于GPS信息包括的地理位置信息對應的地理位置點可能位于網格的邊緣地帶，如果只是簡單將單個網格中包含的路段作為待投影路段，這就有可能漏掉真正的投影路段，導致投影錯誤。因此一般的做法是把確定的網格及其相鄰的網格中包含的路段都作為待投影路段，這就就可以提高投影道路選取的準確性。
[0057]具體的，GPS信息還包括浮動車的行駛方向，設定的篩選規則可以包括以下幾種情況之一或組合:
[0058] 第一種情況:從當前待投影點對應的GPS信息中獲取浮動車的行駛方向，根據待投影路段的首尾地理位置信息確定該待投影路段的方向，若浮動車的行駛方向與該待投影路段的方向之間的夾角超過設定夾角閾值，則確定該待投影路段不是投影路段。
[0059]GPS信息中還可以包括浮動車的行駛方向，那么，就可以根據浮動車的行駛方向與待投影路段的方向之間的夾角來確定該待投影路段是否是投影路段，因為當浮動車在道路上行駛時，行駛方向雖然不會與道路的方向完全一致，但是也不會超過設定夾角閾值，當超過設定夾角閾值時，就可以認為浮動車不可能行駛在該道路上，設定夾角閾值可以根據實際情況進行設定。
[0060]待投影路段的方向可以根據該待投影路段的首尾地理位置信息確定，假設待投影路段的起始地理位置信息為(X3，y3)，終止地理位置信息為(X4，y4)，那么待投影路段的方向θ可以通過下列公式得到:
[0061]
【權利要求】
1.一種道路交通狀態的實時動態判別方法，其特征在于，包括: 在設定時段內，以數據采集周期實時采集選定地理區域中設定數量的浮動車傳輸的全球定位系統GPS信息，浮動車是預先在所述選定地理區域行駛的車輛中選取的，GPS信息包括采集時刻、地理位置信息和浮動車標識信息； 在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值； 將篩選后保留的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到所述選定地理區域對應的電子地圖的路段上，所述路段是預先劃分所述電子地圖中的道路得到的； 根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到所述選定地理區域對應的電子地圖的路段上，具體包括: 依次獲取篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點作為待投影點； 針對每個待投影點執行如下操作: 確定當前待投影點的待投影路段，按照設定的篩選規則篩選所述待投影路段得到投影路段； 選取與所述當前待投影點的距離最小的投影路段作為選定路段，將所述當前待投影點投影到所述選定路段上。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，確定當前待投影點的待投影路段，具體包括: 判斷在上一數據采集周期采集的包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點是否已經投影到所述電子地圖的路段上； 若是，計算所述當前待投影點與在上一數據采集周期采集的包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離作為可能行駛距離；選取以所述當前待投影點為圓點、以所述可能行駛距離為半徑的圓內包含的路段，將選取的路段中長度大于等于所述可能行駛距離的路段作為待投影路段； 否則，確定所述電子地圖的長度、寬度，將所述電子地圖劃分為設定邊長的正方形網格，確定所述當前待投影點相對于第一投影點所處的網格，將確定的網格以及相鄰的網格中包含的路段作為待投影路段，所述第一投影點是包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理信息所對應的第一個能夠投影到所述電子地圖的路段上的地理位置點。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，GPS信息還包括浮動車的行駛方向，所述設定的篩選規則包括以下之一或組合: 從所述當前待投影點對應的GPS信息中獲取浮動車的行駛方向，根據待投影路段的首尾地理位置信息確定該待投影路段的方向，若浮動車的行駛方向與該待投影路段的方向之間的夾角超過設定夾角閾值，則確定該待投影路段不是投影路段； 若所述當前待投影點到待投影路段的距離超過設定距離閾值，確定該待投影路段不是投影路段； 將所述當前待投影點向待投影路段做投影，若投影點沒有落在該待投影路段上，確定該待投影路段不是投影路段； 若待投影路段與在上一數據采集周期采集的包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點的選定道路不相連，確定該待投影路段不是投影路段； 若所述當前待投影點穿過其它路段投影到待投影路段上，確定該待投影路段不是投影路段。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，預先劃分所述電子地圖中的道路得到路段，具體包括: 在所述電子地圖中，以道路中的交叉口和選定點為分割點來分割道路，得到初始路段； 將初始路段中的單向路段和雙向路段中的兩個方向的路段作為所述電子地圖中的路段。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態，具體包括: 根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻，確定對應路段在所述設定時段內的平均行程時間； 根據對應路段的長度、限速和在所述設定時段內的平均行程時間，確定對應路段在所述設定時段內的行程速度變化率； 將對應路段的行程速度變化率與擁堵閾值進行比較，確定對應路段在所述設定時段內的交通狀態。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻，確定對應路段在所述設定時段內的平均行程時間，具體包括: 針對每一路段，執行以下步驟: 獲取投影到當前路段的地理位置點對應的浮動車標識信息，確定獲取的浮動車標識信息對應的進入所述當前路段的第一采集時刻和離開所述當前路段的第二采集時刻，將所述第一采集時刻與所述第二采集時刻之間的時間長度作為該浮動車標識信息對應的行程時間； 對投影到所述當前路段的地理位置點對應的浮動車標識信息對應的行程時間取平均值，得到所述當前路段在所述設定時段內的平均行程時間。
8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，根據對應路段的長度、限速和在所述設定時段內的平均行程時間，確定對應路段在所述設定時段內的行程速度變化率，具體包括: 將每一路段的長度除以對應路段在所述設定路段內的平均行程時間，得到對應路段在所述設定時段內的平均行程速度；計算對應路段的平均行程速度的倒數與限速的倒數的差值，所述差值為對應路段在所述設定時段內的行程速度變化率。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，將對應路段的行程速度變化率與擁堵閾值進行比較，確定對應路段在所述設定時段內的交通狀態，具體包括: 行程速度變化率大于等于所述擁堵閾值的路段在所述設定時段內的交通狀態為擁堵; 行程速度變化率小于所述擁堵閾值的路段在所述設定時段內的交通狀態為暢通。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，浮動車的設定數量和數據采集周期的確定過程，具體包括: 獲取分析時段內通過研究路段的浮動車傳輸的GPS信息，并在獲取的GPS信息中篩選出不合理GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的浮動車地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值； 依次從待選數據采集周期序列中獲取待選數據采集周期，并確定在每個待選數據采集周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值； 將最接近分析精度的平均行程時間的相對誤差均值對應的待選數據采集周期和浮動車樣本量分別確定為數據采集周期和所述設定數量。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，依次從待選數據采集周期序列中獲取待選數據采集周期，并確定在每個選數據采集周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值，具體包括: A、從所述待選數據采集周期序列中獲取第一個待選數據采集周期作為當前待選數據采集周期； B、以當前待選數據采集周期為間隔將所述分析時間段分割為若干子時段，并獲取第一個子時段作為當前子時段； C、獲取當前子時段內通過所述研究路段出口的浮動車數量和行程時間，并計算當前子時段內通過所述研究路段的所有浮動車的平均行程時間作為所述當前子時段內的平均行程時間的真值； D、計算當前子時段內、每個浮動車樣本量的平均行程時間的估計值，并計算平均行程時間的估計值與平均行程時間的真值的相對誤差； E、確定當前子時段是否為最后一個子時段，若是執行F;否則，獲取下一個子時段作為當前子時段，執行C ; F、計算當前待選數據分析周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值； G、確定當前待選數據采集周期是否為最后一個待選數據采集周期，若是執行H;否則，從所述待選數據采集周期序列中獲取下一個待選數據采集周期作為當前待選數據采集周期，執行B ; H、得到在每個選數據采集周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值。
12.如權利要求1-11任一所述的方法，其特征在于，還包括:在數據分析周期內，確定出對應路段在所述設定時間段內的交通狀態，所述數據分析周期為交通信號周期的整數倍。
13.如權利要求1-11任一所述的方法，其特征在于，若路段在所述設定時段內的交通狀態為擁堵，還包括: 計算該路段在所述設定時段內的行程速度變化率與上一設定時段內的形成變化率的比值； 比值大于等于偶發性擁堵閾值的路段在所述設定時段內發生了偶發性擁堵； 比值小于所述偶發性擁堵閾值的路段在所述設定時段內發生了常發性擁堵。
14.一種道路交通狀態的實時動態判別裝置，其特征在于，包括: 采集單元，用于在設定時段內，以數據采集周期實時采集選定地理區域中設定數量的浮動車傳輸的全球定位系統GPS信息，浮動車是預先在所述選定地理區域行駛的車輛中選取的，GPS信息包括米集時刻、地理位置信息和浮動車標識信息； 篩選單元，用于在采集的GPS信息中篩選出不合理的GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值； 投影單元，用于將篩選后保留的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到所述選定地理區域對應的電子地圖的路段上，所述路段是預先劃分所述電子地圖中的道路得到的； 確定單元，用于根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述篩選單元，用于將篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點分別投影到所述選定地理區域對應的電子地圖的路段上，具體用于: 依次獲取篩選后的每個GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點作為待投影點； 針對每個待投影點執行如下操作: 確定當前待投影點的待投影路段，按照設定的篩選規則篩選所述待投影路段得到投影路段； 選取與所述當前待投影點的距離最小的投影路段作為選定路段，將所述當前待投影點投影到所述選定路段上。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述篩選單元，用于確定當前待投影點的待投影路段，具體用于: 判斷在上一數據采集周期采集的包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點是否已經投影到所述電子地圖的路段上； 若是，計算所述當前待投影點與在上一數據采集周期采集的包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離作為可能行駛距離；選取以所述當前待投影點為圓點、以所述可能行駛距離為半徑的圓內包含的路段，將選取的路段中長度大于等于所述可能行駛距離的路段作為待投影路段； 否則，確定所述電子地圖的長度、寬度，將所述電子地圖劃分為設定邊長的正方形網格，確定所述當前待投影點相對于第一投影點所處的網格，將確定的網格以及相鄰的網格中包含的路段作為待投影路段，所述第一投影點是包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理信息所對應的第一個能夠投影到所述電子地圖的路段上的地理位置點。
17.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，GPS信息還包括浮動車的行駛方向，所述篩選單元，用于按照設定的篩選規則篩選所述待投影路段得到投影路段，其中，所述設定的篩選規則包括以下之一或組合: 從所述當前待投影點對應的GPS信息中獲取浮動車的行駛方向，根據待投影路段的首尾地理位置信息確定該待投影路段的方向，若浮動車的行駛方向與該待投影路段的方向之間的夾角超過設定夾角閾值，則確定該待投影路段不是投影路段； 若所述當前待投影點到待投影路段的距離超過設定距離閾值，確定該待投影路段不是投影路段； 將所述當前待投影點向待投影路段做投影，若投影點沒有落在該待投影路段上，確定該待投影路段不是投影路段； 若待投影路段與在上一數據采集周期采集的包括所述當前待投影點對應的浮動車標識信息的GPS信息中包括的地理位置信息所對應的地理位置點的選定道路不相連，確定該待投影路段不是投影路段； 若所述當前待投影點穿過其它路段投影到待投影路段上，確定該待投影路段不是投影路段。
18.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，還包括劃分單元，用于預先劃分所述電子地圖中的道路得到路段，具體用于: 在所述電子地圖中，以道路中的交叉口和選定點為分割點來分割道路，得到初始路段； 將初始路段中的單向路段和雙向路段中的兩個方向的路段作為所述電子地圖中的路段。
19.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述確定單元，用于根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻和浮動車標識信息，及對應路段的長度和限速，確定對應路段在所述設定時間段內的交通狀態，具體用于: 根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻，確定對應路段在所述設定時段內的平均行程時間； 根據對應路段的長度、限速和在所述設定時段內的平均行程時間，確定對應路段在所述設定時段內的行程速度變化率； 將對應路段的行程速度變化率與擁堵閾值進行比較，確定對應路段在所述設定時段內的交通狀態。
20.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述確定單元，用于根據投影到每一路段的地理位置點對應的采集時刻，確定對應路段在所述設定時段內的平均行程時間，具體用于:針對每一路段，執行以下步驟: 獲取投影到當前路段的地理位置點對應的浮動車標識信息，確定獲取的浮動車標識信息對應的進入所述當前路段的第一采集時刻和離開所述當前路段的第二采集時刻，將所述第一采集時刻與所述第二采集時刻之間的時間長度作為該浮動車標識信息對應的行程時間； 對投影到所述當前路段的地理位置點對應的浮動車標識信息對應的行程時間取平均值，得到所述當前路段在所述設定時段內的平均行程時間。
21.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述確定單元，用于根據對應路段的長度、限速和在所述設定時段內的平均行程時間，確定對應路段在所述設定時段內的行程速度變化率，具體用于: 將每一路段的長度除以對應路段在所述設定路段內的平均行程時間，得到對應路段在所述設定時段內的平均行程速度； 計算對應路段的平均行程速度的倒數與限速的倒數的差值，所述差值為對應路段在所述設定時段內的行程速度變化率。
22.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述確定單元，用于將對應路段的行程速度變化率與擁堵閾值進行比較，確定對應路段在所述設定時段內的交通狀態，具體用于: 行程速度變化率大于等于所述擁堵閾值的路段在所述設定時段內的交通狀態為擁堵; 行程速度變化率小于所述擁堵閾值的路段在所述設定時段內的交通狀態為暢通。
23.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，還包括設定單元，用于確定浮動車的設定數量和數據采集周期，具體用于: 獲取分析時段內通過研究路段的浮動車傳輸的GPS信息，并在獲取的GPS信息中篩選出不合理GPS信息，所述不合理的GPS信息中包含的浮動車地理位置信息所對應的地理位置點與在上一數據采集周期采集的同一浮動車標識信息的GPS信息中包含的地理位置信息所對應的地理位置點之間的距離小于不合理閾值； 依次從待選數據采集周期序列中獲取待選數據采集周期，并確定在每個待選數據采集周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值； 將最接近分析精度的平均行程時間的相對誤差均值對應的待選數據采集周期和浮動車樣本量分別確定為數據采集周期和所述設定數量。
24.如權利要求23所述的裝置，其特征在于，所述設定單元，用于依次從待選數據采集周期序列中獲取待選數據采集周期，并確定在每個選數據采集周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值，具體用于: A、從所述待選數據采集周期序列中獲取第一個待選數據采集周期作為當前待選數據采集周期； B、以當前待選數據采集周期為間隔將所述分析時間段分割為若干子時段，并獲取第一個子時段作為當前子時段； C、獲取當前子時段內通過所述研究路段出口的浮動車數量和行程時間，并計算當前子時段內通過所述研究路段的所有浮動車的平均行程時間作為所述當前子時段內的平均行程時間的真值；D、計算當前子時段內、每個浮動車樣本量的平均行程時間的估計值，并計算平均行程時間的估計值與平均行程時間的真值的相對誤差； E、確定當前子時段是否為最后一個子時段，若是執行F;否則，獲取下一個子時段作為當前子時段，執行C ; F、計算當前待選數據分析周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值； G、確定當前待選數據采集周期是否為最后一個待選數據采集周期，若是執行H;否則，從所述待選數據采集周期序列中獲取下一個待選數據采集周期作為當前待選數據采集周期，執行B ; H、得到在每個選數據采集周期下、每個浮動車樣本量對應的平均行程時間的相對誤差均值。
25.如權利要求14-24任一所述的裝置，其特征在于，所述確定單元，還用于: 在數據分析周期內，確定出對應路段在所述設定時間段內的交通狀態，所述數據分析周期為交通信號周期的整數倍。
26.如權利要求14-24任一所述的裝置，其特征在于，若路段在所述設定時段內的交通狀態為擁堵，所述確定單元，還用于: 計算該路段在所述設定時段內的行程速度變化率與上一設定時段內的形成變化率的比值； 比值大于等于偶發性擁堵閾值的路段在所述設定時段內發生了偶發性擁堵； 比值小于所述偶發 性擁堵閾值的路段在所述設定時段內發生了常發性擁堵。
【文檔編號】G08G1/01GK103903433SQ201210579461
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優先權日:2012年12月27日
【發明者】付強, 秦旭彥, 張震瑋, 史其信, 何軍 申請人:中興通訊股份有限公司