專利名稱：一種交通信息融合處理方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息融合技術(shù)，特別是涉及一種交通信息融合處理方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市交通狀況的日益惡化，許多國(guó)家開展了關(guān)于智能交通系統(tǒng)(ITS)的研究和建設(shè)。智能交通系統(tǒng)是以緩和道路堵塞和減少交通事故，提高交通利用者的方便、舒適為目的，利用交通信息系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)、定位系統(tǒng)和智能化分析與選線的交通系統(tǒng)的總稱。智能交通的實(shí)現(xiàn)包括交通信息的采集、分析和處理以及向社會(huì)公眾發(fā)布。
傳統(tǒng)的交通信息采集方式如感應(yīng)線圈、檢測(cè)器、視頻監(jiān)控等，都屬于固定檢測(cè)類型，用“靜”的方法來(lái)測(cè)量實(shí)時(shí)交通流在固定點(diǎn)處的變化情況。而浮動(dòng)車采集技術(shù)是目前國(guó)際上先進(jìn)的道路交通信息采集技術(shù)，用“動(dòng)”的方法測(cè)量交通流在交通網(wǎng)絡(luò)各離散點(diǎn)處的特性。浮動(dòng)車?yán)萌蚨ㄎ幌到y(tǒng)(GPS)車載系統(tǒng)和無(wú)線通信設(shè)備將車輛動(dòng)態(tài)信息(如時(shí)間、速度、坐標(biāo)、方向等)實(shí)時(shí)地傳送到浮動(dòng)車信息處理中心，經(jīng)過(guò)匯總、處理后生成反映實(shí)時(shí)道路擁堵情況的交通信息。
由于通過(guò)浮動(dòng)車采集技術(shù)采集到的交通信息數(shù)據(jù)，只是反映各輛車獨(dú)自行駛路線中道路某一點(diǎn)或某一段的交通路況，而一條道路在同一時(shí)間可能有多輛浮動(dòng)車行駛，所以缺乏對(duì)實(shí)際道路路況的整體描述，無(wú)法直接向社會(huì)公眾提供道路交通路況信息服務(wù)。同時(shí)，浮動(dòng)車技術(shù)的應(yīng)用也存在約束條件，如當(dāng)浮動(dòng)車數(shù)量不能達(dá)到要求時(shí)，交通信息的道路覆蓋率就會(huì)較低，影響交通信息的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種交通信息融合處理方法和系統(tǒng)，以解決浮動(dòng)車數(shù)據(jù)只能反映各輛浮動(dòng)車獨(dú)自行駛路線中某一點(diǎn)或某一段的交通路況信息，而無(wú)法計(jì)算出整條道路的全面路況信息的問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是解決由于浮動(dòng)車數(shù)量較少而導(dǎo)致交通信息的道路覆蓋率不足的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種交通信息融合處理方法，包括循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛采集的源數(shù)據(jù)；對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；對(duì)同一條道路上所有浮動(dòng)車輛的行駛路段路況信息進(jìn)行融合處理，得出道路的綜合路況信息。
其中，按照以下步驟進(jìn)行融合處理讀取所述周期內(nèi)所有浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，所述路況信息包括浮動(dòng)車的平均行車速度；將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；推算單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)，若為1，則平均行車速度等于所述浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若大于1，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
優(yōu)選的，按照以下步驟計(jì)算路鏈的路況信息若按照距離常量等分路鏈，則路鏈的平均行車速度為路鏈長(zhǎng)度除以所包含單元路段的行車時(shí)間之和；其中，所述單元路段的行車時(shí)間為單元路段長(zhǎng)度除以平均行車速度。
優(yōu)選的，按照以下步驟計(jì)算道路的綜合路況信息道路的平均行車速度為道路長(zhǎng)度除以總的行車時(shí)間；其中，所述總的行車時(shí)間為所包含路鏈的行車時(shí)間按照路鏈長(zhǎng)度的權(quán)值計(jì)算所得。
優(yōu)選的，還包括按照所述單元路段的平均行車速度計(jì)算擁堵程度系數(shù)，將擁堵程度系數(shù)相同的相鄰單元路段合并。
優(yōu)選的，按照以下步驟計(jì)算每輛浮動(dòng)車行駛路段的路況信息判斷每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段是否跨越路鏈，若是，則在每個(gè)路鏈交接處劃分所述浮動(dòng)車行駛路段，并增加相應(yīng)的浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)；對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車的源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車重新劃分后的每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，其中包括平均行車速度。
所述方法還包括將道路的綜合路況信息按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式輸出。
本發(fā)明還提供了另一種交通信息融合處理方法，包括將固定檢測(cè)系統(tǒng)采集的源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為針對(duì)各個(gè)檢測(cè)路段的路況信息；
循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車采集的源數(shù)據(jù)和檢測(cè)路段的路況信息；對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；將所述浮動(dòng)車行駛路段的路況信息和檢測(cè)路段的路況信息相結(jié)合，推算每個(gè)單元路段的路況信息；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
其中，按照距離常量等分路鏈。
其中，按照以下步驟推算每個(gè)單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)若僅浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速；若僅檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)均大于0，則平均行車速度等于第一系數(shù)乘以行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度，再加上第二系數(shù)乘以檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速，其中第一系數(shù)加第二系數(shù)等于1。
基于上述發(fā)明方法，本發(fā)明提供一種交通信息融合處理系統(tǒng)，包括源數(shù)據(jù)接收單元，用于循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛采集的源數(shù)據(jù)；源數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；融合處理單元，用于對(duì)同一條道路上所有浮動(dòng)車輛的行駛路段路況信息進(jìn)行融合處理，得出道路的綜合路況信息。
其中，所述融合處理單元包括單元路段處理子單元，用于讀取所述周期內(nèi)所有浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，所述路況信息包括浮動(dòng)車的平均行車速度；將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；推算單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)，若為1，則平均行車速度等于所述浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若大于1，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；融合處理子單元，用于根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
優(yōu)選的，所述源數(shù)據(jù)處理單元包括拆分子單元，用于判斷每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段是否跨越路鏈，若是，則在每個(gè)路鏈交接處劃分浮動(dòng)車行駛路段，并增加相應(yīng)的浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)；計(jì)算子單元，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車重新劃分后的每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，其中包括平均行車速度。
所述系統(tǒng)還包括輸出單元，用于將道路的綜合路況信息按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式輸出。
本發(fā)明還提供了另一種交通信息融合處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理單元，用于將固定檢測(cè)系統(tǒng)采集的源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為針對(duì)各個(gè)檢測(cè)路段的路況信息；源數(shù)據(jù)接收單元，用于循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車采集的源數(shù)據(jù)和檢測(cè)路段的路況信息；源數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；融合處理單元，用于將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；將所述浮動(dòng)車行駛路段的路況信息和檢測(cè)路段的路況信息相結(jié)合，推算每個(gè)單元路段的路況信息；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
其中，所述融合處理單元包括單元路段處理子單元，用于將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段，并推算每個(gè)單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)若僅浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速；若僅檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)均大于0，則平均行車速度等于第一系數(shù)乘以行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度，再加上第二系數(shù)乘以檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速，其中第一系數(shù)加第二系數(shù)等于1；融合處理子單元，用于根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明提出一種將多輛浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行高效融合處理的方法，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照每輛車的行駛路線，計(jì)算其在不同時(shí)間段行駛路段的路況，并在此基礎(chǔ)上對(duì)道路網(wǎng)各條道路上所有浮動(dòng)車輛的行駛路段路況進(jìn)行融合處理，計(jì)算出道路的綜合交通信息。所述方法提高了交通信息的準(zhǔn)確性，適用于采用大規(guī)模浮動(dòng)車采集技術(shù)的城市道路交通信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，通過(guò)動(dòng)態(tài)發(fā)布道路的綜合交通路況信息，及時(shí)為公眾提供準(zhǔn)確的道路擁堵信息、最優(yōu)行車路線等出行服務(wù)信息，以及為相關(guān)交通管理部門提供交通狀況的決策依據(jù)。本發(fā)明具有良好的實(shí)用性。
其次，本發(fā)明具有可擴(kuò)展性，能夠兼容其他類型的交通信息數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的輸入格式，并在融合處理時(shí)將浮動(dòng)車數(shù)據(jù)和其他類型數(shù)據(jù)相結(jié)合，有效解決了由于浮動(dòng)車數(shù)量較少而導(dǎo)致交通信息覆蓋率不足的問題。因此，多數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的融合處理提高了道路交通信息的覆蓋率和準(zhǔn)確性。
再次，對(duì)于浮動(dòng)車路段路況信息的計(jì)算，本發(fā)明將跨路鏈的行駛路段在路鏈交點(diǎn)處進(jìn)行分割，并補(bǔ)充相應(yīng)的交通信息數(shù)據(jù)，然后對(duì)重新劃分后的浮動(dòng)車行駛路段進(jìn)行計(jì)算。所述浮動(dòng)車行駛路段的再次劃分，有效增加了浮動(dòng)車的采集數(shù)據(jù)量，從而提高道路交通信息的覆蓋率。
最后，本發(fā)明還定義了一種道路地理信息數(shù)據(jù)格式和道路交通信息數(shù)據(jù)格式，突破原有的只是基于路鏈的處理方式，可以從多層次的角度來(lái)定義交通信息的格式和內(nèi)容，增強(qiáng)道路交通信息描述的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明所述交通信息融合處理的整體流程圖；圖2是本發(fā)明中浮動(dòng)車行駛路段的路況信息處理流程圖；圖3是本發(fā)明中道路綜合路況信息的計(jì)算流程圖；圖4是本發(fā)明所述交通信息融合處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明結(jié)合其他類型數(shù)據(jù)融合處理單元路段的路況信息流程圖；
圖6是本發(fā)明結(jié)合其他類型數(shù)據(jù)的交通信息融合處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
智能交通的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化，而城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是各類交通信息的高度融合和共享，以及提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息服務(wù)來(lái)滿足公眾越來(lái)越迫切的交通信息需求。因此，道路實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息處理已經(jīng)成為整個(gè)ITS信息系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息處理系統(tǒng)用于將采集到的各種交通信息源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理分析，生成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通路況信息，最后通過(guò)WEB發(fā)布平臺(tái)、公共移動(dòng)網(wǎng)、移動(dòng)終端等向公眾提供道路擁堵信息、車行時(shí)間信息以及最優(yōu)行車路線等出行幫助信息，同時(shí)為相關(guān)交通部門管理交通運(yùn)輸提供部分解決方案和決策依據(jù)。
交通信息的融合處理是指通過(guò)對(duì)采集到的交通信息樣本進(jìn)行綜合分析處理，計(jì)算出道路的整體交通路況信息，最終獲得整個(gè)城市道路網(wǎng)的實(shí)時(shí)交通路況。交通信息融合處理是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息服務(wù)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是保證交通信息服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵。本發(fā)明提出一種針對(duì)大規(guī)模浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的高效融合處理方法，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照每輛車的行駛路線，計(jì)算其在不同時(shí)間段行駛路段的路況，并在此基礎(chǔ)上對(duì)道路網(wǎng)各條道路上所有浮動(dòng)車的行駛路段路況進(jìn)行融合處理，計(jì)算出道路的綜合交通信息。
為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)容，首先需要對(duì)發(fā)明中涉及到的道路地理信息數(shù)據(jù)格式和道路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的定義進(jìn)行說(shuō)明。道路地理信息數(shù)據(jù)用來(lái)描述一個(gè)城市道路網(wǎng)的地理信息，由點(diǎn)、路鏈、道路構(gòu)成，其中道路包含路鏈，而路鏈又包含點(diǎn)。下面通過(guò)表1、2、3分別進(jìn)行說(shuō)明。


表1道路地理信息數(shù)據(jù)表道路的屬性信息包括道路標(biāo)識(shí)(ID)、道路等級(jí)、道路類型、道路名稱、方向、道路長(zhǎng)度、所包含的路鏈數(shù)。其中，道路ID是通過(guò)對(duì)整個(gè)城市道路網(wǎng)進(jìn)行分類編號(hào)而分配給每條道路的號(hào)碼；道路名是地圖領(lǐng)域統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)路名，如“學(xué)院路”；道路等級(jí)描述道路的級(jí)別，總共分為“一級(jí)”、“二級(jí)”和“三級(jí)”；道路類型描述道路的歸類，包括環(huán)路(又分為主路和輔路)、主干路、快速路、主要街道和一般道路；道路方向包括東、南、西、北四種信息；道路長(zhǎng)度描述的是在某個(gè)方向上所述道路的長(zhǎng)度，單位為米。

表2路鏈地理信息數(shù)據(jù)表路鏈表示道路上相鄰的兩個(gè)交叉點(diǎn)之間的部分，路鏈的屬性信息包括路鏈號(hào)、路鏈序號(hào)、路鏈長(zhǎng)度、路鏈起點(diǎn)到道路該方向上終點(diǎn)的距離、點(diǎn)數(shù)。其中，路鏈號(hào)為路鏈在整個(gè)路網(wǎng)中的唯一編號(hào)；路鏈序號(hào)描述路鏈在道路某方向路鏈數(shù)組中的位置；路鏈長(zhǎng)度描述路鏈的長(zhǎng)度，單位為米；點(diǎn)數(shù)為路鏈上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

表3點(diǎn)信息數(shù)據(jù)表點(diǎn)是構(gòu)成道路和路鏈的最基本元素，點(diǎn)的屬性包括經(jīng)度、緯度和點(diǎn)到路鏈終點(diǎn)的距離。
道路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由節(jié)點(diǎn)和單元路段構(gòu)成。其中，道路節(jié)點(diǎn)描述道路與相鄰道路連接處的信息，節(jié)點(diǎn)按類型可分為立交橋、重要路口和一般路口(同時(shí)路口又可分為有紅綠燈的和無(wú)紅綠燈的兩種)。節(jié)點(diǎn)屬性信息由節(jié)點(diǎn)的類型決定立交橋節(jié)點(diǎn)信息包括通過(guò)該橋四個(gè)方向的道路信息，屬性信息同上述的道路信息；路口信息包括路口的類型信息和中心點(diǎn)坐標(biāo)信息，其中路口的類型信息描述路口的級(jí)別，每種級(jí)別都對(duì)應(yīng)通過(guò)所述路口的平均時(shí)間延遲。單元路段由相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的道路上的一部分或多條道路組成。單元路段的屬性信息包括路段編號(hào)、方向、所在道路編號(hào)、起點(diǎn)路鏈序號(hào)和終點(diǎn)路鏈序號(hào)。
道路網(wǎng)拓?fù)涿枋龅氖钦麄€(gè)城市道路網(wǎng)單元路段和節(jié)點(diǎn)間的構(gòu)成關(guān)系。每條單元路段都有它的前導(dǎo)路段和后繼路段，其中前導(dǎo)路段表示沿著所述單元路段方向可到達(dá)的所有相鄰路段，而后繼路段表示可進(jìn)入到該路段的所有相鄰路段。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有各個(gè)方向上與之連接的單元路段信息。
以上內(nèi)容清晰了道路、路鏈、點(diǎn)和道路網(wǎng)的概念，下面發(fā)明的介紹將用到所述信息。本發(fā)明中的交通信息融合處理主要針對(duì)浮動(dòng)車數(shù)據(jù)。由于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的坐標(biāo)通過(guò)GPS實(shí)時(shí)采集，存在很大誤差，無(wú)法保證每個(gè)車輛坐標(biāo)點(diǎn)都落在車輛正確的行駛道路上，也就不能滿足交通信息融合處理的要求。因此，首先需要對(duì)浮動(dòng)車的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將浮動(dòng)車的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖匹配，通過(guò)修正坐標(biāo)偏差使其落在正確的行駛道路上。而在道路網(wǎng)拓?fù)浔容^復(fù)雜的情況下，簡(jiǎn)單的進(jìn)行地圖匹配無(wú)法一次確定唯一正確的道路，需要根據(jù)浮動(dòng)車行駛的規(guī)律和特點(diǎn)，選擇一系列時(shí)間上連續(xù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行行車路線推測(cè)，從而找到最終正確的行車路線，并確定各個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)所在的道路。
由上可知，通過(guò)浮動(dòng)車采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖匹配和行車路線推測(cè)處理后，才能進(jìn)行融合處理。參照表4，是浮動(dòng)車行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)表，經(jīng)預(yù)處理的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式生成。浮動(dòng)車行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)包括車輛ID、時(shí)間、車輛點(diǎn)的經(jīng)度和緯度(糾偏后)、車輛點(diǎn)所在道路號(hào)和路鏈號(hào)等信息，具體內(nèi)容和格式如下表所示。

表4浮動(dòng)車行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)表本發(fā)明優(yōu)選的，還定義了一種道路交通信息數(shù)據(jù)格式，將整個(gè)道路網(wǎng)劃分為多條道路，每條道路劃分為多個(gè)路鏈，每個(gè)路鏈又劃分為多個(gè)路段，所述道路、路鏈、路段用于描述經(jīng)融合處理后的數(shù)據(jù)。本發(fā)明突破原有的只是基于路鏈的處理方式，可以從多層次的角度來(lái)定義交通信息的格式和內(nèi)容，增強(qiáng)道路交通信息描述的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。

表5道路交通信息數(shù)據(jù)表參照表5，道路交通信息數(shù)據(jù)描述的主要是城市道路網(wǎng)內(nèi)各條道路的交通路況信息，它的屬性包括道路ID、道路名稱、道路等級(jí)、道路類型、方向、道路長(zhǎng)度、道路行車時(shí)間、道路擁堵程度、所包含的路鏈數(shù)和最擁堵路鏈號(hào)。其中，道路行車時(shí)間表示預(yù)測(cè)車輛正常行駛通過(guò)該道路所需的時(shí)間，單位為秒；道路擁堵程度表示該道路的路況等級(jí)，它是由道路平均車速?zèng)Q定的，不同的路況等級(jí)對(duì)應(yīng)著不同的車速區(qū)間。


表6路鏈交通信息數(shù)據(jù)表參照表6，路鏈交通信息的內(nèi)容包括路鏈號(hào)、路鏈長(zhǎng)度、路鏈行車時(shí)間、路鏈擁堵程度、該路鏈包含的有路況的路段數(shù)等信息。其中，路鏈行車時(shí)間表示預(yù)測(cè)車輛正常行駛通過(guò)該路鏈所需的時(shí)間，單位為秒；路鏈擁堵程度的定義與它所在的道路的定義標(biāo)準(zhǔn)相同；路鏈終點(diǎn)距離為從該路鏈起點(diǎn)到道路終點(diǎn)的距離，單位為米；路鏈同時(shí)由若干個(gè)表示不同路況的路段組成，每個(gè)路段都包含路段擁堵程度信息，定義標(biāo)準(zhǔn)同所在路鏈和道路。


表7路段交通信息數(shù)據(jù)表參照表7，路段的屬性包括路段終點(diǎn)到路鏈終點(diǎn)的距離、路段長(zhǎng)度、路段行車時(shí)間和路段擁堵程度。其中，路段行車時(shí)間表示預(yù)測(cè)車輛正常行駛通過(guò)該路段所需的時(shí)間，單位為秒；路段擁堵程度的定義與它所在的道路的定義標(biāo)準(zhǔn)相同；路段終點(diǎn)距離指從該路段起點(diǎn)到路鏈終點(diǎn)的距離，單位為米。
以上說(shuō)明了交通信息融合處理的輸入和輸出數(shù)據(jù)格式，融合處理的輸入數(shù)據(jù)是表4所示的浮動(dòng)車行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)(以下簡(jiǎn)稱浮動(dòng)車數(shù)據(jù))，輸出數(shù)據(jù)即為表5、6、7所示的道路交通信息數(shù)據(jù)。對(duì)輸入數(shù)據(jù)的融合處理過(guò)程參照?qǐng)D1，是交通信息融合處理的整體流程圖。
步驟101，讀取一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)地圖匹配和行車路線推測(cè)處理后的所有浮動(dòng)車數(shù)據(jù)。交通信息的融合處理是按周期循環(huán)進(jìn)行的，每個(gè)處理周期讀取一定的數(shù)據(jù)量，以下內(nèi)容就是對(duì)一個(gè)周期內(nèi)的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理的過(guò)程。
步驟102，計(jì)算每輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息。每輛浮動(dòng)車在各自的行車路線中設(shè)置多個(gè)投影點(diǎn)，用于分時(shí)間段采集實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的交通路況信息，然后經(jīng)預(yù)處理后如表4所示。浮動(dòng)車行車路線中每?jī)蓚€(gè)時(shí)間相鄰的投影點(diǎn)稱為一個(gè)行駛路段，多個(gè)投影點(diǎn)將每輛車的行車路線按照時(shí)間段劃分為多個(gè)連續(xù)的行駛路段。每輛浮動(dòng)車所反映的交通信息狀況需要通過(guò)計(jì)算每個(gè)行駛路段的路況信息獲得，其中所述路況信息包括行車時(shí)間、平均行車速度等。
表4中列出了計(jì)算行駛路段路況需要的重要參數(shù)，包括浮動(dòng)車各個(gè)車輛投影點(diǎn)的坐標(biāo)、所在道路編號(hào)和該點(diǎn)到道路終點(diǎn)的距離。設(shè)浮動(dòng)車在一個(gè)周期內(nèi)的車輛投影點(diǎn)信息參數(shù)分別為坐標(biāo)pi(x，y)，x表示經(jīng)度，y表示緯度；點(diǎn)到道路終點(diǎn)的距離Si；道路號(hào)n；時(shí)刻ti；其中i＝1、2、…、k，k為一個(gè)周期內(nèi)車輛投影點(diǎn)記錄的數(shù)量。然后根據(jù)所述參數(shù)計(jì)算浮動(dòng)車所覆蓋道路的各個(gè)行駛路段的平均行車速度、行車時(shí)間、路段長(zhǎng)度以及路段起點(diǎn)到所在道路終點(diǎn)的距離。設(shè)各個(gè)路段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)i，行車時(shí)間為Ti，平均行車速度為Vi，則計(jì)算公式如下Li＝Si-Si-1；Ti＝ti-ti-1；Vi＝Li/Ti。
步驟103，根據(jù)上述每輛浮動(dòng)車各個(gè)行駛路段的路況信息，對(duì)每條道路上所有車輛的路況信息進(jìn)行融合處理，得到道路的綜合路況信息，從而得到整個(gè)道路網(wǎng)的綜合交通信息，如表5、6、7所示。上述路段路況信息雖然能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地反映浮動(dòng)車所在道路的交通信息狀況，但由于在同一時(shí)間一條道路上可能有多輛浮動(dòng)車行駛，各輛車所反映的交通信息也可能不同，所以需要將所述浮動(dòng)車各自反映的路況信息進(jìn)行融合處理，才能獲得整條道路全面準(zhǔn)確的交通路況信息。
由上可知，道路綜合路況信息的計(jì)算分為兩個(gè)部分，分別是浮動(dòng)車行駛路段的路況信息計(jì)算和道路綜合路況信息計(jì)算，下面分別詳述。參照?qǐng)D2，是本發(fā)明中浮動(dòng)車行駛路段的路況信息處理流程圖。
步驟201，讀取經(jīng)預(yù)處理的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)記錄，所述數(shù)據(jù)記錄為一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛的行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)，其中包括行車時(shí)間、平均行車速度等。
步驟202，對(duì)所述數(shù)據(jù)記錄按車輛ID進(jìn)行分組，每輛浮動(dòng)車分為一個(gè)組。由于每輛浮動(dòng)車可以行駛在多條道路上，通過(guò)多個(gè)投影點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，形成多條數(shù)據(jù)記錄，所以將同一輛車的所有數(shù)據(jù)記錄分為一個(gè)組進(jìn)行處理。假設(shè)車輛數(shù)為n，下面將從第一組開始進(jìn)行每輛浮動(dòng)車路段路況信息的計(jì)算。
步驟203，讀取一組數(shù)據(jù)記錄，首先推斷對(duì)應(yīng)車輛的行駛路線是否跨越一個(gè)或多個(gè)路鏈，若是則轉(zhuǎn)到步驟204，否則轉(zhuǎn)到步驟205。推斷依據(jù)是根據(jù)表4浮動(dòng)車行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)中的路鏈號(hào)記錄，若兩個(gè)時(shí)間相鄰的投影點(diǎn)所在的路鏈號(hào)不同，則所述兩個(gè)投影點(diǎn)間的行駛路段跨路鏈。由于浮動(dòng)車的行駛路段是按照時(shí)間段的劃分，所以一個(gè)行駛路段可能包含在某個(gè)路鏈中，也可能跨越某個(gè)或多個(gè)路鏈。本發(fā)明優(yōu)選的，對(duì)浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理前，再次劃分浮動(dòng)車行駛路段，有效增加了浮動(dòng)車投影點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)量，從而提高道路交通信息的覆蓋率。
步驟204，當(dāng)出現(xiàn)浮動(dòng)車行駛路段跨越一個(gè)或多個(gè)路鏈時(shí)，在每個(gè)路鏈交接處補(bǔ)充兩個(gè)車輛投影點(diǎn)數(shù)據(jù)，分屬于兩個(gè)路鏈，包括車輛在該點(diǎn)的時(shí)間、車輛點(diǎn)的路鏈號(hào)、道路號(hào)、路鏈終點(diǎn)距離和道路終點(diǎn)距離等信息，最后將補(bǔ)充的車輛投影點(diǎn)數(shù)據(jù)加入到該車的分組中。
步驟205，將該組中所有車輛投影點(diǎn)數(shù)據(jù)按時(shí)間相鄰順序，分別兩兩組成一個(gè)行駛路段。所以，浮動(dòng)車行駛路段是以時(shí)間相鄰的投影點(diǎn)為起止點(diǎn)。
步驟206，根據(jù)步驟102中的公式計(jì)算每個(gè)行駛路段的路況信息，主要包括路段長(zhǎng)度、行車時(shí)間、平均行車速度、路鏈終點(diǎn)距離和道路終點(diǎn)距離。
步驟207，判斷該組數(shù)據(jù)是否是第n組，若是，則結(jié)束計(jì)算；否則轉(zhuǎn)到步驟203。
完成所有浮動(dòng)車輛各個(gè)行駛路段的路況信息計(jì)算后，進(jìn)行道路綜合路況信息的計(jì)算。參照?qǐng)D3，是本發(fā)明中道路綜合路況信息的計(jì)算流程圖。
步驟301，先讀取一個(gè)周期內(nèi)所有車輛的浮動(dòng)車行駛路段的路況信息數(shù)據(jù)。
步驟302，對(duì)所述數(shù)據(jù)記錄按道路號(hào)和路鏈號(hào)進(jìn)行分組，假設(shè)道路數(shù)為n，路鏈數(shù)為m，則所述數(shù)據(jù)可構(gòu)成[n，m]的二維數(shù)組。其中，每組道路分組數(shù)據(jù)下包含一組或多組路鏈分組數(shù)據(jù)。因此，道路綜合路況信息的計(jì)算分為路鏈路況的計(jì)算和道路上所有路鏈路況的融合計(jì)算。
步驟303，讀取一組道路分組數(shù)據(jù)。
步驟304，讀取所述道路分組數(shù)據(jù)下的一組路鏈分組數(shù)據(jù)。
步驟305，計(jì)算所述路鏈的路況信息，首先設(shè)定固定距離系數(shù)S的值。本發(fā)明中，將路鏈劃分為單元路段，先根據(jù)浮動(dòng)車行駛路段的路況信息計(jì)算每個(gè)單元路段的路況信息，然后再融合生成一條路鏈的路況信息。其中，所述單元路段的概念與浮動(dòng)車行駛路段的概念不同，前者指地理信息數(shù)據(jù)的劃分，而后者是指時(shí)間段的劃分，單元路段與浮動(dòng)車行駛路段并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。而且，為便于計(jì)算，本發(fā)明中的單元路段是按照等距離劃分，需要設(shè)定一距離系數(shù)S。當(dāng)然，也可以有其他處理方法，例如對(duì)路鏈進(jìn)行不等距劃分，需要根據(jù)不同的融合處理方法進(jìn)行選擇。
步驟306，將所述路鏈從終點(diǎn)開始按距離系數(shù)S進(jìn)行等分，每隔距離S設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn)，路鏈起點(diǎn)作為最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，最后一個(gè)距離小于S的部分可作為一個(gè)單獨(dú)路段，假設(shè)分成p個(gè)路段。距離系數(shù)S可根據(jù)具體應(yīng)用調(diào)整，當(dāng)S很小時(shí)，可以認(rèn)為節(jié)點(diǎn)處的平均行車速度與前一節(jié)點(diǎn)的平均行車速度相同。
步驟307，分別計(jì)算每個(gè)單元路段的綜合路況信息，主要包括平均行車速度等。本發(fā)明采用的計(jì)算方法是從第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始，依次推算跨越每個(gè)節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)，若路段個(gè)數(shù)為0，則表示該點(diǎn)處無(wú)浮動(dòng)車行駛經(jīng)過(guò)，其平均行車速度為不明；若路段個(gè)數(shù)為1，則該點(diǎn)的平均行車速度等于所述浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若路段個(gè)數(shù)大于1，則表示有多輛浮動(dòng)車從該點(diǎn)經(jīng)過(guò)，取時(shí)間最新且速度最大的那條浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度作為該點(diǎn)的平均行車速度。
當(dāng)然，也可以采用其他算法計(jì)算，如取跨越節(jié)點(diǎn)的多個(gè)行駛路段平均行車速度的平均值，或者首先考慮速度，取速度最大且時(shí)間最新的浮動(dòng)車行駛路段值。此外，本發(fā)明以節(jié)點(diǎn)處的平均行車速度來(lái)代表整個(gè)路段的平均行車速度，也可以采用其他方法確定單元路段的路況信息。
在后續(xù)的處理中，當(dāng)一些道路在處理周期內(nèi)無(wú)浮動(dòng)車數(shù)據(jù)時(shí)，可以根據(jù)道路交通流規(guī)律，如使用歷史上同一時(shí)段該道路的交通信息進(jìn)行推測(cè)計(jì)算，能夠獲得當(dāng)前道路的交通信息。
步驟308，計(jì)算每個(gè)單元路段的擁堵程度系數(shù)，并將路鏈上擁堵程度系數(shù)相同的相鄰路段合并為新的路段。擁堵程度系數(shù)的計(jì)算方法是平均行車速度小于或等于20千米/小時(shí)的，系數(shù)值為1，表示擁堵狀態(tài)；大于或等于40千米/小時(shí)的，系數(shù)值為3，表示暢通狀態(tài)；大于20千米/小時(shí)且小于40千米/小時(shí)的，系數(shù)值為2，表示一般狀態(tài)。
本發(fā)明中，將擁堵程度系數(shù)相同的相鄰路段合并的目的是，便于最后將道路綜合路況信息以城市道路交通圖的形式發(fā)布顯示，用不同的顏色或圖表標(biāo)識(shí)不同的道路擁堵程度。而且，上文所述道路網(wǎng)拓?fù)涿枋鲋械膯卧范渭粗负喜⒑笮碌膯卧范?。但是，下面的?jì)算并不依據(jù)合并后新的單元路段，而仍以合并前的單元路段進(jìn)行計(jì)算。
步驟309，計(jì)算整個(gè)路鏈的整體路況信息，包括平均行車速度、行車時(shí)間等。其中，整個(gè)路鏈的行車時(shí)間為所包含單元路段的行車時(shí)間之和，而各個(gè)單元路段的行車時(shí)間由單元路段長(zhǎng)度(即固定距離系數(shù)S)除以平均行車速度得到。路鏈長(zhǎng)度除以路鏈行車時(shí)間即得到路鏈的平均行車速度。
路鏈路況信息的計(jì)算，也可以采用其他計(jì)算方法。本發(fā)明由于路鏈中的單元路段是按照等距離劃分，所以為計(jì)算簡(jiǎn)便，將各個(gè)單元路段的行車時(shí)間相加得到路鏈的行車時(shí)間。如果單元路段是不等距劃分，則可以采用權(quán)值計(jì)算方法，在此不再詳述。
步驟310，判斷該路鏈分組數(shù)據(jù)是否為第m組，若是，則表明一組道路分組下的所有路鏈分組已經(jīng)計(jì)算完畢，可以轉(zhuǎn)到步驟311；否則，轉(zhuǎn)到步驟304，繼續(xù)處理同一條道路下的路鏈分組數(shù)據(jù)。
步驟311，計(jì)算該道路在這個(gè)方向上的綜合路況信息，包括平均行車速度、行車時(shí)間等。計(jì)算方法如下設(shè)該道路在此方向上的路鏈個(gè)數(shù)為n，各個(gè)路鏈的長(zhǎng)度為L(zhǎng)i，行車時(shí)間為Ti，則該道路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=Σi=1nLi,]]>總的行車時(shí)間為T=(Σi=1nTiLi/L)*n,]]>道路的平均行車速度為V=L/T.]]>本發(fā)明中，由于道路所包含的各個(gè)路鏈的長(zhǎng)度不等，所以上述總的行車時(shí)間采用了根據(jù)長(zhǎng)度的權(quán)值計(jì)算方法。而且，在道路交通信息的覆蓋率不足，缺少某個(gè)路鏈路況信息的情況下，也可以按照上述方法計(jì)算出整條道路的綜合路況信息。
步驟312，判斷該道路分組是否為第n組，若是，則表明所有的道路分組數(shù)據(jù)已經(jīng)處理完，結(jié)束整個(gè)道路網(wǎng)的交通信息融合處理過(guò)程；否則，轉(zhuǎn)到步驟303，繼續(xù)計(jì)算其他道路的綜合路況信息。
上述對(duì)所有浮動(dòng)車輛行駛路段路況信息的融合處理是本發(fā)明的關(guān)鍵，雖然本領(lǐng)域技術(shù)人員也實(shí)現(xiàn)了其他融合方法，但本發(fā)明采用的方法適用于采用大規(guī)模浮動(dòng)車采集技術(shù)的城市道路交通信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，通過(guò)動(dòng)態(tài)發(fā)布道路的綜合交通路況信息，及時(shí)為公眾提供準(zhǔn)確的道路擁堵信息、最優(yōu)行車路線等出行服務(wù)信息，以及為相關(guān)交通管理部門提供交通狀況的決策依據(jù)。本發(fā)明具有良好的實(shí)用性，提高了交通信息的準(zhǔn)確性。
針對(duì)上述交通信息融合處理方法，本發(fā)明還提供了一種交通信息融合處理系統(tǒng)。圖4是本發(fā)明所述交通信息融合處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，包括源數(shù)據(jù)接收單元401，源數(shù)據(jù)處理單元402，融合處理單元403，輸出單元404。
源數(shù)據(jù)接收單元401，用于接收浮動(dòng)車采集的數(shù)據(jù)。在上述方法中，通過(guò)循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛的行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)，接收經(jīng)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)。
源數(shù)據(jù)處理單元402，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息。本發(fā)明優(yōu)選的，為提高道路交通信息的覆蓋率，對(duì)浮動(dòng)車數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理前，將數(shù)據(jù)中跨路鏈的浮動(dòng)車行駛路段再次劃分，有效增加了浮動(dòng)車投影點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)量。因此，所述源數(shù)據(jù)處理單元402包括拆分子單元405和計(jì)算子單元406。其中，拆分子單元405，用于根據(jù)源數(shù)據(jù)接收單元401接收的行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)，判斷每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段是否跨越路鏈，若是，則在每個(gè)路鏈交接處劃分浮動(dòng)車行駛路段，補(bǔ)充兩個(gè)車輛投影點(diǎn)數(shù)據(jù)，分屬于兩個(gè)路鏈，包括車輛在該點(diǎn)的時(shí)間、車輛點(diǎn)的路鏈號(hào)、道路號(hào)、路鏈終點(diǎn)距離和道路終點(diǎn)距離等信息；計(jì)算子單元406，用于對(duì)經(jīng)拆分子單元405處理的數(shù)據(jù)，根據(jù)上述步驟102中的公式，計(jì)算每輛浮動(dòng)車重新劃分后的每個(gè)行駛路段的路況信息，主要包括路段長(zhǎng)度、行車時(shí)間、平均行車速度、路鏈終點(diǎn)距離和道路終點(diǎn)距離。
融合處理單元403，用于對(duì)同一條道路上所有浮動(dòng)車輛的行駛路段路況信息進(jìn)行融合處理，得出道路的綜合路況信息。處理過(guò)程是先融合處理每個(gè)路鏈上的多輛浮動(dòng)車數(shù)據(jù)，然后再對(duì)每條道路所包含的多條路鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理。所述融合處理單元403包括單元路段處理子單元407和融合處理子單元408，其中，單元路段處理子單元407，先將每個(gè)路鏈劃分為單元路段，為計(jì)算簡(jiǎn)便，本發(fā)明按照等距離劃分。然后，讀取上述周期內(nèi)所有浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，推算每個(gè)單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法如上述步驟307所述從路鏈的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始，依次推算跨越每個(gè)節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)，若路段個(gè)數(shù)為0，則表示該點(diǎn)處無(wú)浮動(dòng)車行駛經(jīng)過(guò)，其平均行車速度為不明；若路段個(gè)數(shù)為1，則該點(diǎn)的平均行車速度等于所述浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若路段個(gè)數(shù)大于1，則表示有多輛浮動(dòng)車從該點(diǎn)經(jīng)過(guò)，取時(shí)間最新且速度最大的那條浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度作為該點(diǎn)的平均行車速度。
本發(fā)明中，為便于最后將道路綜合路況信息以城市道路交通圖的形式發(fā)布顯示，用不同的顏色或圖表標(biāo)識(shí)不同的道路擁堵程度，還需要計(jì)算每個(gè)單元路段的擁堵程度系數(shù)。擁堵程度系數(shù)的計(jì)算方法是平均行車速度小于或等于20千米/小時(shí)的，系數(shù)值為1，表示擁堵狀態(tài)；大于或等于40千米/小時(shí)的，系數(shù)值為3，表示暢通狀態(tài)；大于20千米/小時(shí)且小于40千米/小時(shí)的，系數(shù)值為2，表示一般狀態(tài)。將路鏈上擁堵程度系數(shù)相同的相鄰路段合并，然后以圖表形式發(fā)布整個(gè)交通擁堵情況。但是，下面的計(jì)算并不依據(jù)合并后新的單元路段，而仍以合并前的單元路段進(jìn)行計(jì)算。
融合處理子單元408，用于根據(jù)所述單元路段處理子單元407的處理結(jié)果，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息，并計(jì)算每條道路的綜合路況信息。本發(fā)明采用的計(jì)算方法如上述步驟309和步驟311所述，在此不再詳述。
輸出單元404，用于將經(jīng)融合處理單元403得到的道路綜合路況信息，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式輸出。可以根據(jù)不同顯示需求，輸出不同的數(shù)據(jù)內(nèi)容，如某路鏈的路況信息，或者是某條道路的路況信息，或者是城市的整體交通信息狀況等。本發(fā)明可以從多層次的角度來(lái)定義交通信息的格式和內(nèi)容，增強(qiáng)道路交通信息描述的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。
本發(fā)明優(yōu)選的，在融合處理浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的同時(shí)，還可以兼容處理其他類型的交通信息數(shù)據(jù)，如感應(yīng)線圈、監(jiān)測(cè)器、視頻監(jiān)控等固定檢測(cè)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)。所述從多個(gè)數(shù)據(jù)源獲取處理數(shù)據(jù)的方式，有效解決了由于浮動(dòng)車數(shù)量較少而導(dǎo)致交通信息覆蓋率不足的問題，而且還可以提高交通信息的準(zhǔn)確性。本發(fā)明提供的交通信息融合處理方法具有良好的可擴(kuò)展性。
雖然很多非浮動(dòng)車采集的交通信息數(shù)據(jù)與浮動(dòng)車數(shù)據(jù)采集方式以及采集內(nèi)容有很大不同，但都可以通過(guò)處理轉(zhuǎn)換為描述一個(gè)或若干個(gè)針對(duì)檢測(cè)路段的路況信息，如平均車速等。其中，所述檢測(cè)路段用于描述其他類型的數(shù)據(jù)，區(qū)別于上述浮動(dòng)車行駛路段和單元路段的概念。下表是對(duì)符合融合處理要求的數(shù)據(jù)內(nèi)容格式的具體要求。


表8其他類型交通信息的數(shù)據(jù)表以磁感線圈采集方式為例，采集到的初始數(shù)據(jù)是描述道路上埋設(shè)線圈的各個(gè)點(diǎn)的截面的交通流量，通過(guò)現(xiàn)有的一些模型的處理，可以計(jì)算出相鄰兩個(gè)線圈之間路段的平均車速，同時(shí)可以獲得各個(gè)線圈埋設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)和所在道路、路鏈，這樣就可以轉(zhuǎn)換為上面要求的數(shù)據(jù)內(nèi)容格式?；谒鲂畔⒉⒔Y(jié)合浮動(dòng)車數(shù)據(jù)，便可以進(jìn)行交通信息融合處理，使得生成的道路交通路況更加準(zhǔn)確、全面。
在同時(shí)處理浮動(dòng)車數(shù)據(jù)和其他類型數(shù)據(jù)的情況下，整體的融合處理過(guò)程基本一致，也按照以下步驟執(zhí)行循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛的行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)和其他類型的交通信息數(shù)據(jù)；根據(jù)每輛浮動(dòng)車的行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息，而所述其他類型的交通信息數(shù)據(jù)已經(jīng)表示出檢測(cè)路段的路況信息；對(duì)每條道路進(jìn)行融合處理，將道路的每個(gè)路鏈按照距離常量等分為單元路段；將所述浮動(dòng)車行駛路段的路況信息和其他類型檢測(cè)路段的路況信息相結(jié)合，推算每個(gè)單元路段的路況信息；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；再根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算整條道路的綜合路況信息。
上述多數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的處理步驟中，與單數(shù)據(jù)源(浮動(dòng)車數(shù)據(jù))處理的不同之處在于第一，首先需要將其他類型的原始數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換為表8所示的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，才能進(jìn)行后續(xù)的融合處理；第二，在計(jì)算每個(gè)單元路段的路況信息時(shí)，需要綜合考慮浮動(dòng)車行駛路段的路況信息和其他類型檢測(cè)路段的路況信息，處理方法是從路鏈的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始推算跨越每個(gè)節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)，當(dāng)浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)為0時(shí)，取其他類型數(shù)據(jù)中時(shí)間最近和速度最大的為該點(diǎn)的平均行車速度；當(dāng)浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)大于或等于1時(shí)，該點(diǎn)的平均速度為v＝α*v1+β*v2，其中v1為浮動(dòng)車行駛路段中時(shí)間最新且速度最大的路段平均行車速度，v2為其他類型數(shù)據(jù)中時(shí)間最近和速度最大的路段平均車速，而且α+β＝1。按照所述過(guò)程依次計(jì)算完所有節(jié)點(diǎn)的平均行車速度，也就得到了該道路上所有路段的平均行車速度。具體的處理過(guò)程如圖5所示，是本發(fā)明結(jié)合其他類型數(shù)據(jù)融合處理單元路段的路況信息流程圖。
步驟501，從第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始，取路鏈中的一個(gè)單元路段。
步驟502，判斷跨越的浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)是否為0，若是則轉(zhuǎn)步驟503，否則轉(zhuǎn)步驟506。
步驟503，判斷其他類型數(shù)據(jù)的檢測(cè)路段個(gè)數(shù)是否為0，若是則轉(zhuǎn)步驟504，否則轉(zhuǎn)步驟505。
步驟504，浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)和檢測(cè)路段個(gè)數(shù)都為0時(shí)，該路段的平均行車速度不明，繼續(xù)轉(zhuǎn)步驟509。
步驟505，浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)為0而檢測(cè)路段個(gè)數(shù)不為0時(shí)，該路段的平均行車速度為其它類型數(shù)據(jù)中時(shí)間最近和速度最大的路段平均車速，繼續(xù)轉(zhuǎn)步驟509。
步驟506，判斷其他類型的檢測(cè)路段個(gè)數(shù)是否為0，若是則轉(zhuǎn)步驟507，否則轉(zhuǎn)步驟508。
步驟507，當(dāng)浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)不為0而檢測(cè)路段個(gè)數(shù)為0時(shí)，該路段平均行車速度為浮動(dòng)車行駛路段中時(shí)間最新和速度最大的路段平均行車速度，繼續(xù)轉(zhuǎn)步驟509。
步驟508，當(dāng)浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)都不為0時(shí)，該路段平均行車速度為v＝α*v1+β*v2，其中v1為浮動(dòng)車行駛路段中時(shí)間最新且速度最大的路段平均行車速度，v2為其它類型數(shù)據(jù)中時(shí)間最近和速度最大的路段平均車速，而且α+β＝1。繼續(xù)步驟509。
步驟509，判斷是否完成該路鏈所有路段的路況計(jì)算，若是則進(jìn)行下一步處理，否則轉(zhuǎn)步驟501。其中，所述下一步處理是指根據(jù)單元路段的路況信息，計(jì)算整個(gè)路鏈的綜合路況，計(jì)算方法同上。
針對(duì)上述融合處理其他類型數(shù)據(jù)的方法，本發(fā)明還提供了相應(yīng)的交通信息融合處理系統(tǒng)，如圖6所示，是本發(fā)明結(jié)合其他類型數(shù)據(jù)的交通信息融合處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包括預(yù)處理單元601、源數(shù)據(jù)接收單元602、源數(shù)據(jù)處理單元603、融合處理單元604和輸出單元。
預(yù)處理單元601，用于將固定檢測(cè)系統(tǒng)采集的交通信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為針對(duì)各個(gè)檢測(cè)路段的路況信息，如表8所示。
源數(shù)據(jù)接收單元602，通過(guò)循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車采集的行車路線推測(cè)數(shù)據(jù)，以及經(jīng)預(yù)處理單元601得到的檢測(cè)路段的路況信息，接收需要融合處理的源數(shù)據(jù)。
源數(shù)據(jù)處理單元603，功能同上述源數(shù)據(jù)處理單元402，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息，也包括拆分子單元和計(jì)算子單元，不再詳述。
融合處理單元604，用于所述將所述浮動(dòng)車行駛路段的路況信息和檢測(cè)路段的路況信息相結(jié)合，計(jì)算得出整條道路的交通信息狀況，也包括單元路段處理子單元605和融合處理子單元。
其中，單元路段處理子單元605，用于將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段，為計(jì)算簡(jiǎn)便，本發(fā)明按照等距離劃分，然后推算每個(gè)單元路段的路況信息。與圖4所示系統(tǒng)中的單元路段處理子單元407不同，單元路段處理子單元605推算平均行車速度的方法是從路鏈的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始推算跨越每個(gè)節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)，當(dāng)浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)為0時(shí)，取其他類型數(shù)據(jù)中時(shí)間最近和速度最大的為該點(diǎn)的平均行車速度；當(dāng)浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)大于或等于1時(shí)，該點(diǎn)的平均速度為v＝α*v1+β*v2，其中v1為浮動(dòng)車行駛路段中時(shí)間最新且速度最大的路段平均行車速度，v2為其他類型數(shù)據(jù)中時(shí)間最近和速度最大的路段平均車速，而且α+β＝1。
同上所述，還需要進(jìn)行單元路段擁堵程度系數(shù)的計(jì)算，以及擁堵程度系數(shù)相同的相鄰單元路段的合并。
融合處理子單元，功能同上述融合處理子單元408，用于根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；再根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。計(jì)算方法如前所述，最后，還需要通過(guò)輸出單元，將將經(jīng)融合處理單元403得到的道路綜合路況信息，根據(jù)不同顯示需求輸出。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種交通信息融合處理方法和系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種交通信息融合處理方法，其特征在于，包括循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛采集的源數(shù)據(jù)；對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；對(duì)同一條道路上所有浮動(dòng)車輛的行駛路段路況信息進(jìn)行融合處理，得出道路的綜合路況信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行融合處理讀取所述周期內(nèi)所有浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，所述路況信息包括浮動(dòng)車的平均行車速度；將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；推算單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)，若為1，則平均行車速度等于所述浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若大于1，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，按照以下步驟計(jì)算路鏈的路況信息若按照距離常量等分路鏈，則路鏈的平均行車速度為路鏈長(zhǎng)度除以所包含單元路段的行車時(shí)間之和；其中，所述單元路段的行車時(shí)間為單元路段長(zhǎng)度除以平均行車速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，按照以下步驟計(jì)算道路的綜合路況信息道路的平均行車速度為道路長(zhǎng)度除以總的行車時(shí)間；其中，所述總的行車時(shí)間為所包含路鏈的行車時(shí)間按照路鏈長(zhǎng)度的權(quán)值計(jì)算所得。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括按照所述單元路段的平均行車速度計(jì)算擁堵程度系數(shù)，將擁堵程度系數(shù)相同的相鄰單元路段合并。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下步驟計(jì)算每輛浮動(dòng)車行駛路段的路況信息判斷每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段是否跨越路鏈，若是，則在每個(gè)路鏈交接處劃分所述浮動(dòng)車行駛路段，并增如相應(yīng)的浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)；對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車的源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車重新劃分后的每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，其中包括平均行車速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將道路的綜合路況信息按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式輸出。
8.一種交通信息融合處理方法，其特征在于，包括將固定檢測(cè)系統(tǒng)采集的源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為針對(duì)各個(gè)檢測(cè)路段的路況信息；循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車采集的源數(shù)據(jù)和檢測(cè)路段的路況信息；對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；將所述浮動(dòng)車行駛路段的路況信息和檢測(cè)路段的路況信息相結(jié)合，推算每個(gè)單元路段的路況信息；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，按照以下步驟推算每個(gè)單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)若僅浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速；若僅檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)均大于0，則平均行車速度等于第一系數(shù)乘以行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度，再加上第二系數(shù)乘以檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速，其中第一系數(shù)加第二系數(shù)等于1。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于按照距離常量等分路鏈。
11.一種交通信息融合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括源數(shù)據(jù)接收單元，用于循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛采集的源數(shù)據(jù)；源數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；融合處理單元，用于對(duì)同一條道路上所有浮動(dòng)車輛的行駛路段路況信息進(jìn)行融合處理，得出道路的綜合路況信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述融合處理單元包括單元路段處理子單元，用于讀取所述周期內(nèi)所有浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，所述路況信息包括浮動(dòng)車的平均行車速度；將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；推算單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段個(gè)數(shù)，若為1，則平均行車速度等于所述浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若大于1，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；融合處理子單元，用于根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述源數(shù)據(jù)處理單元包括拆分子單元，用于判斷每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段是否跨越路鏈，若是，則在每個(gè)路鏈交接處劃分浮動(dòng)車行駛路段，并增加相應(yīng)的浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)；計(jì)算子單元，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車重新劃分后的每個(gè)浮動(dòng)車行駛路段的路況信息，其中包括平均行車速度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括輸出單元，用于將道路的綜合路況信息按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式輸出。
15.一種交通信息融合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)處理單元，用于將固定檢測(cè)系統(tǒng)采集的源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為針對(duì)各個(gè)檢測(cè)路段的路況信息；源數(shù)據(jù)接收單元，用于循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車采集的源數(shù)據(jù)和檢測(cè)路段的路況信息；源數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；融合處理單元，用于將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段；將所述浮動(dòng)車行駛路段的路況信息和檢測(cè)路段的路況信息相結(jié)合，推算每個(gè)單元路段的路況信息；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述融合處理單元包括單元路段處理子單元，用于將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段，并推算每個(gè)單元路段的路況信息，其中平均行車速度的推算方法是判斷跨越每個(gè)單元路段的浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)若僅浮動(dòng)車行駛路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速；若僅檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)為0，則平均行車速度為行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度；若浮動(dòng)車行駛路段和檢測(cè)路段的個(gè)數(shù)均大于0，則平均行車速度等于第一系數(shù)乘以行駛時(shí)間最新且速度最大的浮動(dòng)車行駛路段的平均行車速度，再加上第二系數(shù)乘以檢測(cè)時(shí)間最新且速度最大的檢測(cè)路段的平均車速，其中第一系數(shù)加第二系數(shù)等于1；融合處理子單元，用于根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息；根據(jù)所述路鏈的路況信息，計(jì)算每條道路的綜合路況信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交通信息融合處理方法和系統(tǒng)，解決浮動(dòng)車數(shù)據(jù)只能反映各輛浮動(dòng)車獨(dú)自行駛路線中某一點(diǎn)或某一段的交通路況信息，而無(wú)法計(jì)算出整條道路的全面路況信息的問題。所述方法包括循環(huán)讀取一個(gè)周期內(nèi)所有浮動(dòng)車輛采集的源數(shù)據(jù)；對(duì)應(yīng)每輛浮動(dòng)車源數(shù)據(jù)，計(jì)算該輛浮動(dòng)車在不同時(shí)間段內(nèi)行駛路段的路況信息；將組成道路的每個(gè)路鏈劃分為單元路段，并推算單元路段的路況信息；根據(jù)所述單元路段的路況信息，計(jì)算每個(gè)路鏈的路況信息，然后再計(jì)算每條道路的綜合路況信息。本發(fā)明還具有可擴(kuò)展性，能夠兼容其他類型的交通信息數(shù)據(jù)，并在融合處理時(shí)將浮動(dòng)車數(shù)據(jù)和其他類型數(shù)據(jù)相結(jié)合，有效解決了由于浮動(dòng)車數(shù)量較少而導(dǎo)致交通信息覆蓋率不足的問題。
文檔編號(hào)G08G1/052GK1975800SQ20061016827
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者呂衛(wèi)鋒, 諸彤宇, 薛明, 于曉 申請(qǐng)人:北京世紀(jì)高通科技有限公司