[发明专利]基于多源数据的高速公路任意时段任意断面流量估计方法

说明书

本发明实施例提供一种基于多源数据的高速公路任意时段任意断面流量估计方法，包括：S1、获取目标道路的多源数据；S2、对多源数据进行匹配；S3、基于数据匹配结果，对车辆路径信息进行分类并计算车辆行驶时间；S4、对车辆行驶时间中的异常数据进行处理并计算车辆平均行驶速度；S5、基于车辆平均行驶速度计算路段平均行驶速度和平均行驶时间，获取不同车辆类型的各路段平均行驶时间的时空矩阵；S6、根据车辆类型，选取相应的时空矩阵，对车辆行驶时间动态分配，计算车辆在路段上相应的行驶时间；S7、根据车辆行驶时间动态分配结果估计任意时段任意断面的流量。本发明对多源数据进行有效融合匹配，获得完整的交通信息，提高估计精度。

技术领域

本发明涉及交通流量预测技术领域，尤其涉及一种基于多源数据的高速公路任意时段任意断面流量估计方法。

背景技术

高速路上断面流量计算的方法有很多，包括人工计数、断面检测器计数以及根据浮动车数据确定车辆行驶轨迹得到断面流量等，但以上方法均存在不足。人工计数费时费力；断面检测器计数存在设备维修保养等问题且只凭检测器数据也只能获得其所在断面的流量而无法得到任意断面的流量；根据浮动车数据可以清楚地知道车辆的行驶轨迹，但一般情况下并非所有车辆都使用GPS设备，这就容易导致估计结果的不准确。所以，目前来看，在整个高速路网中，如何准确地估计高速路上任意断面的流量仍是亟待解决的问题。随着大数据技术的出现，基于数据驱动进行断面流量的估计方法相继被提出，但仍存在数据形式单一、估计精度不高等问题。对于多源数据，每种数据中都蕴藏着丰富的信息且各种数据之间也存在一定的关联性。因此，将这些数据进行有效的融合匹配，获得更完整的交通信息，提高估计精度是很有必要的。目前，已有一些利用多源数据进行高速公路流量估计的方法，例如专利号为201710716406.3的发明专利提出一种挖掘时空关联联系的实时高速公路流量估计方法，即根据手机信令序列估算得到初步高速公路车流量，也称为信令车流量，然后以车检器获得的车流量数据作为输入，并根据第一步估算出的信令车流量得到路段车流量之间的空间约束，同时，基于Toeplitz矩阵给出路段车流量之间的时间约束，进行基于时空压缩感知技术的全路段车流量感知，得到高速公路各路段的实时车流量。专利号为201610893481.2的发明专利基于手机信号数据提取的交通特征值和微波交通检测系统数据，结合宏观交通流模型建立高速公路路网状态-空间模型，设计递进式扩展卡尔曼滤波估计器以及相应求解算法进行高速公路的交通状态估计。但上述方法都无法有效地估计出高速公路上任意时段任意断面的流量，这对于获取高速公路上完整的交通状态信息存在一定的局限性。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于多源数据的高速公路任意时段任意断面流量估计方法，以克服现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于多源数据的高速公路任意时段任意断面流量估计方法，包括：

S1、获取目标道路的多源数据；

S2、对所述多源数据进行匹配；

S3、基于数据匹配结果，对车辆路径信息进行分类并计算车辆行驶时间；

S4、对所述车辆行驶时间中的异常数据进行处理并计算车辆平均行驶速度；

S5、基于所述车辆平均行驶速度计算路段平均行驶速度和平均行驶时间，获取不同车辆类型的各路段平均行驶时间的时空矩阵；

S6、根据车辆类型，选取相应的时空矩阵，对车辆行驶时间动态分配，计算车辆在路段上相应的行驶时间；

S7、根据所述车辆行驶时间动态分配结果估计任意时段任意断面的流量。

优选地，所述多源数据包括：入口收费站数据、出口收费站数据和卡口数据；

所述入口收费站数据包括：车辆起点信息；

所述出口收费站数据包括：车辆起终点信息；