[发明专利]基于时空分析的高速公路地点交通状态偏离度获取方法

说明书

技术领域

本发明属于交通状态分析领域，具体涉及一种高速公路地点交通状态偏离度获取方法。

背景技术

交通状态的实时监控是保障交通安全、保证出行效率的根本手段。为实时掌控交通流信息，了解交通运行状况，高速公路上安装了各种用于车辆检测的设备，如微波检测器、视频检测器、浮动车等。但是，由于移动型检测器易受覆盖率影响，且在隧道中信号较弱，而在某些城市(如重庆)的高速公路上又有较多隧道通行路段，使得基于固定型检测器的地点交通状态估计方法在实际应用中占有重要作用。

以往针对交通状态估计方法的研究主要基于阈值比较或以绝对指标为基准，如基于固定阈值估计交通状态的加利福尼亚(California)算法、标准正态偏差(Standard Normal Deviation，SND)算法；基于绝对指标的美国《道路通行能力手册》、我国《城市交通管理评价指标体系》，均以平均行程速度为标准，分别将交通状态分为A-F六个等级和“畅通”、“轻度拥挤”、“拥挤”、“严重拥挤”四类。但是，由于受到道路条件、交通条件、地区经济发展情况等因素的影响，在不同的空间位置，高速公路的交通需求呈现不同的特征，在同一空间位置的不同时间，其交通状态也具有不同的变化规律。并且，在日常生活中，人们对大多数事物(如天气、价格等)进行评判时，并无具体的绝对概念，更多的时候是通过比较的方式来评价其优劣，如天气的好坏、价格的高低等。

因此，为了从交通参与者的切身感受出发，如实掌控高速公路交通流信息，研究高速公路基本路段的交通状况，有必要基于交通流的时空分布特性，研究基于相对指标的交通状态估计方法，为交通出行者提供优质的信息服务，为交通管理者提供及时准确的诱导信息，进而实现准确及时的交通管理和控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于时空分析的高速公路地点交通状态偏离度获取方法。该方法以相对标准为基础，将不同时空背景下的交通流参数与其基模式进行比较，得到交通状态偏离长期趋势的实时状况，提前预防可能出现的交通异常。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

基于时空分析的高速公路地点交通状态偏离度获取方法，包括如下步骤：

1)获取地点交通流表征参数；

2)对步骤1)获取的交通流表征参数进行预处理；

3)确定交通流基模式；

4)获得交通状态的特征向量基；

5)获得地点交通状态偏离度。

进一步，所述步骤1)中获取的交通流表征参数包括流量、速度和占有率。

进一步，所述步骤2)，具体包括如下步骤：

21)通过下式识别故障数据：

V·O＞k；

式中，V为速度，O为占有率，k为阈值，当速度与占有率的积大于阈值k，即认为数据错误；

22)通过下式对故障数据进行修复：

x^(t)=α·x(t-1)+(1-α)·x′(t);]]>

其中，为t时段故障数据的修复值，x(t-1)为(t-1)时段实测数据值，x′(t)为前N周同一日期同一时段的历史均值，α为加权系数，α∈[0,1]。

进一步，所述步骤3)中，交通流基模式为