本發(fā)明涉及交通異常監(jiān)測，具體涉及基于交通流量的交通異常區(qū)段識別方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化的快速發(fā)展，交通擁堵已成為影響城市運(yùn)行效率的關(guān)鍵問題之一，城市交通問題日益嚴(yán)重，尤其是在高峰時段，交通擁堵、事故頻發(fā)，給市民出行帶來極大不便。城市交通管理系統(tǒng)需要有效地監(jiān)控和調(diào)度交通流，以優(yōu)化路網(wǎng)使用，提高道路通行能力。

2、然而，在實(shí)際交通場景中，同一時段內(nèi)不同路線區(qū)段的流量和路線分布情況復(fù)雜多變，傳統(tǒng)方法可能只關(guān)注實(shí)時流量是否超過閾值來判斷異常，單純依靠流量或單一指標(biāo)進(jìn)行評估，往往導(dǎo)致評估結(jié)果不準(zhǔn)確，無法為交通規(guī)劃和管理提供可靠的依據(jù)，無法準(zhǔn)確衡量路線各個區(qū)段內(nèi)交通流量的分布、不能同時評估不同區(qū)段內(nèi)的流量和路線分布情況，導(dǎo)致無法全面地評估路線各個區(qū)段內(nèi)的交通流量分布狀態(tài)，導(dǎo)致評估結(jié)果不準(zhǔn)確的問題；基于此，提出一種基于交通流量的交通異常區(qū)段識別方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于交通流量的交通異常區(qū)段識別方法，解決了無法準(zhǔn)確衡量路線各個區(qū)段內(nèi)交通流量的分布、不能同時評估不同區(qū)段內(nèi)的流量和路線分布情況，導(dǎo)致無法全面地評估路線各個區(qū)段內(nèi)的交通流量分布狀態(tài)的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、基于交通流量的交通異常區(qū)段識別方法，包括以下步驟：

4、步驟一：獲取監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖和歷史交通流量；

5、步驟二：將城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖均勻分割為多個交通單元；

6、步驟三：將一天24小時均勻劃分為多個時長為t的交通時段，t為預(yù)設(shè)時長；

7、步驟四：通過對歷史交通流量的分析，確定各個交通單元內(nèi)每條路線在不同交通時段的基準(zhǔn)交通流量，基準(zhǔn)交通流量是指在對各個交通單元內(nèi)的每條路線在不同交通時段內(nèi)的歷史交通流量進(jìn)行分析計算出的一個特定流量值；

8、步驟五：在分割后的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖中建立二維坐標(biāo)系，獲取各路線與交通單元邊界交點(diǎn)坐標(biāo)，從而計算出各個交通單元內(nèi)的每條路線分別對應(yīng)的路線長度；

9、步驟六：將基準(zhǔn)交通流量大于預(yù)設(shè)值y2的路線標(biāo)記為高流量路線，對高流量路線的路線長度進(jìn)行分析，獲得各個交通時段內(nèi)各交通單元的基準(zhǔn)高流線占比系數(shù)；

10、步驟七：根據(jù)高流量路線的交點(diǎn)坐標(biāo)和交通單元中心點(diǎn)坐標(biāo)，分析獲得各個交通時段內(nèi)各個交通單元分別對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線分布系數(shù)；

11、步驟八：實(shí)時獲取交通流量，計算各個交通單元分別對應(yīng)實(shí)時高流線占比系數(shù)和分布系數(shù)，根據(jù)獲取實(shí)時交通流量的對應(yīng)時刻，獲得各個交通單元分別對應(yīng)的對比高流線占比系數(shù)和對比高流線分布系數(shù)，對其進(jìn)行分析獲得各個交通單元分別對應(yīng)的高流偏差系數(shù)，根據(jù)高流偏差系數(shù)對流量異常單元進(jìn)行標(biāo)記并輸出。

12、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：確定各個交通單元內(nèi)每條路線在不同交通時段的基準(zhǔn)交通流量的具體方式為：

13、s1：從多個交通時段內(nèi)的各條路線中任意選取一個作為目標(biāo)交通時段；

14、s2：從各個交通單元中任意選取一個作為分析單元；

15、s3：從位于分析單元內(nèi)的各條路線中任意選取一條作為目標(biāo)線路；

16、獲得分析單元內(nèi)的目標(biāo)線路在預(yù)設(shè)天數(shù)n天內(nèi)，每天在目標(biāo)交通時段內(nèi)的歷史交通流量cn，對歷史交通流量cn進(jìn)行分析，獲得目標(biāo)線路在目標(biāo)交通時段所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量，其中n為預(yù)設(shè)天數(shù)，n為正整數(shù)，滿足365≥n≥1；

17、s4：重復(fù)步驟s3，即可獲得分析單元內(nèi)的各條線路分別在目標(biāo)交通時段內(nèi)所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量；

18、s5：重復(fù)步驟s2-s3，即可獲得各個交通單元中的各條線路分別在目標(biāo)交通時段內(nèi)所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量，將各個交通單元中的各條線路分別在目標(biāo)交通時段內(nèi)所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量與目標(biāo)交通時段進(jìn)行綁定，進(jìn)而生成目標(biāo)交通時段對應(yīng)的交通流量參照表b1；

19、s6：重復(fù)步驟s1-s5，即可獲得各個交通時段分別對應(yīng)的交通流量參照表bb，其中b指代為不同的交通時段，同時將b作為各個交通時段分別對應(yīng)的時段標(biāo)號，b為正整數(shù)且b≥1。

20、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：對歷史交通流量cn進(jìn)行分析，獲得目標(biāo)線路在目標(biāo)交通時段所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量的具體方式為：

21、獲得目標(biāo)線路的各個歷史交通流量cn中，滿足cn與其均值cp之間的差值絕對值小于預(yù)設(shè)值y1的數(shù)量c，當(dāng)c大于等于預(yù)設(shè)值y4時，則將cn的均值作為分析單元內(nèi)的目標(biāo)線路在目標(biāo)交通時段所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量，當(dāng)c小于預(yù)設(shè)值y1時，將cn中最大值和最小值的均值分析單元內(nèi)的目標(biāo)線路在目標(biāo)交通時段所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量，其中c為正整數(shù)，滿足n≥c≥1。

22、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：計算出各個交通單元內(nèi)的每條路線分別對應(yīng)的路線長度的具體方式為：

23、s01：從各個交通單元中獲得與步驟s2中相同的交通單元作為分析單元；

24、將分析單元內(nèi)的所有路線與交通單元邊界處的兩個交點(diǎn)分別標(biāo)記為交點(diǎn)一eaj和交點(diǎn)二ebj，j指代為位于分析單元內(nèi)的不同路線，然后獲取到交點(diǎn)一eaj到交點(diǎn)二ebj的距離，作為分析單元內(nèi)每條路線分別對應(yīng)的路線長度lj，將分析單元內(nèi)每條路線分別對應(yīng)的路線長度lj與分析單元進(jìn)行綁定，進(jìn)而獲得分析單元對應(yīng)的路線長度對照表d1;

25、s02：重復(fù)步驟s01，即可獲得各個交通單元分別對應(yīng)的路線長度對照表da，其中a指代為不同的交通單元。

26、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：獲得在各個交通時段內(nèi)各個交通單元分別對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線占比系數(shù)的具體方式為：

27、s11：選取與步驟s1和s2中相同的目標(biāo)交通時段和分析單元；

28、s12：將分析單元內(nèi)的各條線路分別在目標(biāo)交通時段內(nèi)所對應(yīng)的基準(zhǔn)交通流量中大于預(yù)設(shè)值y2的線路標(biāo)記為分析單元對應(yīng)的高流量路線，從分析單元對應(yīng)的路線長度對照表中獲得各個高流量路線的路線長度之和rb與分析單元內(nèi)每條路線分別對應(yīng)的路線長度lj之和ra，將rb與ra之間的比值作為分析單元在目標(biāo)交通時段內(nèi)所對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線占比系數(shù)；

29、s13：重復(fù)步驟s12，即可獲得各個交通單元在目標(biāo)交通時段內(nèi)分別對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線占比系數(shù)，將其與目標(biāo)交通時段進(jìn)行綁定，進(jìn)而生成目標(biāo)交通時段對應(yīng)的基準(zhǔn)占比系數(shù)參照表f1；

30、s14：重復(fù)步驟s11-s13，即可獲得各個交通時段分別對應(yīng)的基準(zhǔn)占比系數(shù)參照表fb。

31、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：獲得各個交通時段內(nèi)各個交通單元分別對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線分布系數(shù)的具體方式為：

32、s001：從步驟s12中獲得分析單元內(nèi)在目標(biāo)交通時段內(nèi)對應(yīng)的高流量路線，從步驟s01中獲得分析單元內(nèi)的各個高流量路線分別對應(yīng)的交點(diǎn)一坐標(biāo)hai和交點(diǎn)二坐標(biāo)hbi，根據(jù)交點(diǎn)一坐標(biāo)hai和交點(diǎn)二坐標(biāo)hbi計算獲得各個高流量路線分別對應(yīng)的中點(diǎn)坐標(biāo)zhi；將分析單元的中心點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)記為w，獲取到各個高流量路線的中點(diǎn)分別與分析單元的中心點(diǎn)之間的距離whi，其中i指代為分析單元內(nèi)對應(yīng)的高流量路線數(shù)量，i為正整數(shù)，滿足i≥1，通過公式離散值計算公式，計算獲得分析單元在目標(biāo)交通時段內(nèi)所對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線分布系數(shù)u1；

33、s002：重復(fù)步驟s001，即可獲得各個交通單元在目標(biāo)交通時段內(nèi)分別對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線分布系數(shù)，將其與目標(biāo)交通時段進(jìn)行綁定，進(jìn)而生成目標(biāo)交通時段對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線分布系數(shù)參照表k1；

34、s003：重復(fù)步驟s001-s002，即可獲得各個交通時段分別對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線分布系數(shù)參照表kb。

35、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：獲得各個交通單元分別對應(yīng)的高流偏差系數(shù)的具體方式為：

36、實(shí)時對各個交通單元內(nèi)各條路線分別對應(yīng)的實(shí)時交通流量進(jìn)行獲取并進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)時交通流量獲得各個交通單元內(nèi)分別對應(yīng)實(shí)時高流路線，采取與步驟六中相同的方式獲得各個交通單元分別對應(yīng)的實(shí)時高流線占比系數(shù)，同時采取與步驟七中相同的方式獲得各個交通單元分別對應(yīng)的實(shí)時高流線分布系數(shù)，根據(jù)獲取實(shí)時交通流量的對應(yīng)時刻，獲得對應(yīng)的交通時段標(biāo)記為對比時段，獲得各個交通單元在對比時段內(nèi)分別對應(yīng)的基準(zhǔn)高流線占比系數(shù)和基準(zhǔn)高流線分布系數(shù)，并將其作為各個交通單元分別對應(yīng)的對比高流線占比系數(shù)和對比高流線分布系數(shù)，獲得各個交通單元分別對應(yīng)的實(shí)時高流線占比系數(shù)與對比高流線占比系數(shù)之間的差值絕對值maa和各個交通單元分別對應(yīng)的實(shí)時高流線分布系數(shù)分別與對比高流線分布系數(shù)之間的差值絕對值mba，并將maa和mba之和作為各個交通單元分別對應(yīng)的高流偏差系數(shù)pa。

37、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：對流量異常單元進(jìn)行標(biāo)記的具體方式為：

38、將高流偏差系數(shù)pa大于預(yù)設(shè)值y3的交通單元標(biāo)記為流量異常單元并對其進(jìn)行輸出。

39、本發(fā)明的有益效果：

40、通過計算各個交通單元內(nèi)不同時段的交通流量分布系數(shù)，準(zhǔn)確衡量各個交通單元內(nèi)各條路線的交通流量分布情況，通過計算基準(zhǔn)交通流量、高流線占比系數(shù)和高流線分布系數(shù)等多維度指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對交通流量狀態(tài)的全面評估，消除了單純依靠流量或路線分布單一指標(biāo)評估導(dǎo)致評估結(jié)果不準(zhǔn)確的弊端，為交通流量提供更全面的分析，避免了單一指標(biāo)評估的局限性，提高了評估結(jié)果的準(zhǔn)確，實(shí)時獲取交通流量，計算各個交通單元分別對應(yīng)的實(shí)時高流線占比系數(shù)和實(shí)時高流線分布系數(shù)，根據(jù)獲取實(shí)時交通流量的對應(yīng)時刻，獲得各個交通單元分別對應(yīng)的對比高流線占比系數(shù)和對比高流線分布系數(shù)，對其進(jìn)行分析獲得各個交通單元分別對應(yīng)的高流偏差系數(shù)，根據(jù)高流偏差系數(shù)對流量異常單元進(jìn)行標(biāo)記并輸出，能夠及時發(fā)現(xiàn)交通異常區(qū)段，提高了識別的準(zhǔn)確性和及時性。