[发明专利]基于卡口数据的城市道路饱和度实时监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据挖掘技术和图像识别技术领域，尤其涉及一种基于卡口数据的城市道路饱和度实时监测方法。

背景技术

随着经济的快速发展，我国人口数量和机动车数量也随之剧增，而交通量的快速增长以及城市道路建设的不完善带来了许多交通问题。道路服务水平的不同等级能够反映出道路使用者在不同的交通流状况下，所能得到的速度、经济性、舒适性等方面的服务程度，而道路饱和度又是反映道路服务水平的重要指标之一。目前已有的道路饱和度的研究是人工调查或观测获取后通过折算得到交通量数据(交通量是指在单位时间内，通过道路上的某一断面实际参与交通的车辆数量；道路饱和度是交通量与道路通行能力的比值。)，且以道路的平均速度作为实时路况的一个重要参数，根据速度的大小设置不同的道路拥堵级别，但这种设置会因为参数过于单一而导致实时路况信息的准确性降低。传统的道路饱和度研究主要存在两个问题：1)交通量数据是通过人工调查或观测后通过折算获得，数据的精确性不高，会影响到实际计算结果；2)交通量数据不是实时数据，不能及时更新道路饱和度的值，这样会影响道路饱和度的实时性。因此，目前迫切需要一种能够实时且精确地计算出道路饱和度的方法，让车主能够选择出行时间和避开高峰路段，最大程度地保证道路的畅通，同时也为车主节省宝贵的时间。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于卡口数据的城市道路饱和度实时监测方法，该方法是从海量交通流信息中实时监测城市道路饱和度的变化情况。

本发明技术方案的主要构思是：以过车信息为单位，监测每辆车的行车轨迹。构建过车信息集合来存放该车在设定的时间范围内按时间的先后顺序经过的一系列的卡口编号，对每个相邻卡口对的值加1。通过海量交通流中的所有过车信息集合，计算出每个相邻卡口对的值，相邻卡口对的值与设定时间差的比值得出该道路的交通量，道路交通量与道路通行能力的比值为道路饱和度，从而完成了基于卡口数据的城市道路饱和度实时监测。

本发明方法包括以下步骤：

步骤(1).通过交通治安卡口监控设备和电子警察设备采集过车车牌图像。

步骤(2).根据图像识别算法得出车辆信息，所述的车辆信息主要是车辆的车牌号。

步骤(3).各个卡口监控设备和电子警察设备获得的过车车牌信息发送至中央数据库，同时记录过车时间、过车车牌号和过车卡口编号信息。

步骤(4).对中央数据库中的过车数据进行预处理，主要是把车牌图像不能被识别的和车牌号无效的数据从中央数据库中删除。

步骤(5).根据数据挖掘算法，对获得的车牌信息进行分析处理；路网上的卡口每两两配对，若两个卡口之间的实际距离不超过5千米，则构成一个相邻卡口对；寻找在设定时间段内每辆车按照时间先后顺序经过的所有卡口，如果一辆车先后经过卡口K_n和卡口K_m，判断卡口对{K_n,K_m}是否是相邻卡口对，若是则相邻卡口对{K_n,K_m}的值加1，相邻卡口对的值表示经过这对卡口的车流量；在海量的交通数据中对所有相邻卡口对的值进行计算，每个相邻卡口对的值与设定的时间差的比值作为卡口对之间的道路交通量，道路交通量与道路通行能力的比值为道路饱和度，具体包括以下步骤:

5-1.通过以下公式构建过车信息集合：