[发明专利]基于建成环境和低频浮动车数据的路段行程时间估计方法

说明书

本发明涉及一种基于建成环境和低频浮动车数据的路段行程时间估计方法，属于城市交通管理及交通系统评价的技术领域。加入建成环境作为路段运行时间的解释变量，并通过算例证明了建成环境对于路段运行时间的解释性；给出了一种用路段上车辆数的分布情况估计路段上和路段间行程时间分配系数的方法，用于建立行程时间历史数据库后，代替距离作为路段运行时间分配系数。本发明的效果和益处是解释了建成环境对路段运行时间的增加作用；并且这种估计方法能够反映路段不同部分运行速度之间的差异，提高路段行程时间估计结果的精度。

技术领域

本发明属于城市交通管理及交通系统评价的技术领域，涉及到ITS智能交通系统和ATIS出行者信息系统，特别涉及到建成环境对路段行程时间的解释及路段行程时间的估计方法。

背景技术

Liu H X利用浮动车数据结合传统线圈数据和信号灯相位信息提出了一种信号控制道路上行程时间预测的方法；Hellinga B研究了浮动车在两次报告间的运行时间如何分配到经过的相应的路段上，将每一个观测到的总行程时间分为自由流时间、控制停车延误、拥挤延误；Rahmani M等直接基于路径讨论运行时间的估计，并且提出了一种不用参数估计的行程时间估计方法，考虑与研究路径相重合的浮动车运行轨迹，认为在路径和浮动车轨迹上的运行速度保持一致，则路径及浮动车轨迹经过各路段花费的时间正比于在该路段上行驶的距离。

发明内容

本发明要解决的技术问题是用路段上车辆数的分布情况估计路段内和路段间行程时间分布的方法，用于建立行程时间历史数据库，可以代替距离作为路段运行时间分配系数。

本发明的技术方案：

基于建成环境和低频浮动车数据的路段行程时间估计方法，步骤如下：

(1)建立发送报告次数与运行时间的关系

在路段越拥堵、运行时间相对越长的路段上，浮动车发送报告的可能性越大，将浮动车发送报告这一事件作为随机变量，建立检测到的在各点浮动车发送报告次数与该点运行时间之间的关系。

浮动车发送报告的时间间隔是固定的，每个浮动车在任意时刻发送报告的可能性一致，设浮动车在每一时刻发送报告的概率均为ε，则

其中，T为浮动车两次发送报告之间的时间间隔，ε为浮动车发送报告的频率；

在任意一点，浮动车在该点x汇报其位置的可能性ρ_x与该浮动车在该点x的运行时间成正比

其中t(x)＜T

如果浮动车在某点处停留的时间大于u个发送报告周期，即t(x)＞uT，其中u∈N₊且则u是最少发送报告的次数；其发送报告次数为u+1次的概率ρ_x为

假设在研究的时间段内，交通状态不变，也就是各点的运行时间均不变；分别把每个点浮动车经过作为一随机事件，假设浮动车在这一交通状态不变的时间段内运行是无差异的，认为多个浮动车经过是独立重复试验，服从伯努利分布，

则当t(x)＜T时，在各点汇报其位置次数为n_x的概率p_x为

当t(x)＞uT,其中u∈N₊时，在各点汇报其位置次数为n_x的概率p_x为

其中，0＜n_x-mu＜m，即mu＜n_x＜mu(+1)，这里假设在每一个小段车辆发送报告的次数最多差一次，考虑到使用的是低频浮动车数据，这一假设比较合理。