[发明专利]一种基于卫星定位数据的车流速度估算及精度评价方法

说明书

本发明公开了一种基于卫星定位数据的车流速度估算及精度评价方法，所述方法为利用装载有北斗卫星定位设备的浮动车辆进行速度取样从而估算车流速度及评价估算精度，包括如下步骤：a)根据北斗卫星定位设备记录的坐标与时间计算路段行驶速度；将浮动车辆的瞬时位置与车载数字路线图数据库进行比较，若计算出的坐标位于十字路口附近，则将车辆的位置和时间记录在车载设备中，对连续的交叉路口采集上述数据，计算出交叉路口之间的车流速度；b)根据浮动车数量计算精度；在路段级别，对浮动车的样本规模根据统计抽样理论进行估算；计算出带有差分误差的平均速度。与传统方法相比较，本发明对路网内浮动车辆数目要求低，评价结果精度高，误差小。

技术领域

本发明涉及城市交通评估领域，具体地说，特别涉及到一种基于卫星定位 数据的车流速度估算及精度评价方法。

背景技术

随着先进旅客信息系统和智能交通管理系统的逐渐推广，为出行者及交通 管理人员提供准确的路径出行时间估计变得越来越重要。

在道路交通规划中，路径出行时间是路径选择、出发时间等选择所关注的 内容，但它是针对特定起讫点而言的。如果要将用户大量的起讫点需求组合起 来，先进旅客信息系统和智能交通管理系统能提供路段级别的道路信息。通过 装有卫星定位设备的浮动车辆可以获得实时的位置和速度信息，相比静态的设 备能获得更加准确的空间信息。

相比于路段出行时间，路段速度与路段长度不相关，能直接根据浮动车数 据测量得到。路段速度也可以进一步转化为路段出行时间或者道路服务水平等， 但是浮动车测量的道路速度误差及样本规模等都会对结果产生影响，这都需要 进行更细致化的研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种基于卫星定位数据的 车流速度估算及精度评价方法，其用于分析城市街道上装载有北斗卫星定位设 备的浮动车辆数据的时空特征，据此估算城市街道车流速度，并且估计不同交 通情况下的平均路段车速的误差幅度及为了获得合理速度估计的浮动车最低样 本规模。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于卫星定位数据的车流速度估算及精度评价方法，所述方法包括装 载有北斗卫星定位设备的浮动车辆，其包括如下步骤：

a)根据北斗卫星定位设备记录的坐标与时间计算路段行驶速度

将浮动车辆的瞬时位置与车载数字路线图数据库进行比较，若计算出的坐 标位于十字路口附近，则将车辆的位置和时间记录在车载设备中，对连续的交 叉路口采集上述数据，计算出交叉路口之间的车流速度；

假设某一时刻t，车辆的位置信息恰好在一个十字路口A附近，经过一段时 间的行驶，车辆在时刻t′传回的位置信息恰好再次位于十字路口B附近；因此， 估算车辆在路段AB上的路段车流速度v_AB为(已知路段AB长度为L_AB)：

b)根据浮动车数量计算精度

在路段级别，浮动车的样本规模可以根据统计抽样理论进行估算；

对于用户选择的估计速度允许误差为ε_a，样本速度标准差为s时，浮动车 的最小样本规模n为：

其中，t_α/2，n-1是1-α的置信区间及n-1个自由度下的t分布统计量；

假设北斗卫星定位设备的经度及纬度的误差是独立的，那么在长度为L的直 路段上标准差的保守估计如下：

其中，σ表示经纬度标准偏差中的较大值，ρ表示经纬度标准偏差中的较小 值；