專(zhuān)利名稱(chēng)：交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是涉及一種交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)：
城市道路交通網(wǎng)絡(luò)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要載體之一，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到國(guó)民 經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展，因此，有必要對(duì)其進(jìn)行交通評(píng)價(jià)分析。傳統(tǒng)的交通評(píng)價(jià)中，數(shù)據(jù)的來(lái)源普 遍存在著數(shù)據(jù)成本高、抽樣樣本有限、周期長(zhǎng)、數(shù)據(jù)質(zhì)量較差等缺陷，而道路網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)交 通供給方和需求方交互作用的動(dòng)態(tài)隨機(jī)系統(tǒng)，其車(chē)輛和人口的出行分布都具有明顯的隨機(jī) 性，不能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地獲取城市道路網(wǎng)絡(luò)中車(chē)輛、人口的出行分布特征嚴(yán)重制約著傳統(tǒng)交通 評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。如何通過(guò)高科技手段獲取道路網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛和人口出行特征數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜 合處理、交通評(píng)價(jià)一直是交通管理、交通規(guī)劃建設(shè)面臨的難題之一。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種可獲取車(chē)輛與人口出行信息動(dòng)態(tài)變化的交通評(píng)價(jià)方法。此外，還有必要提供一種可獲取車(chē)輛與人口出行信息動(dòng)態(tài)變化的交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)。一種交通評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位 數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；建立可靠性評(píng)價(jià)模型；通過(guò)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)所述 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到交通綜合信息。優(yōu)選地，所述方法還包括將交通綜合信息發(fā)布于地理信息系統(tǒng)中的步驟。優(yōu)選地，所述導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管理， 得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟是獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述地圖數(shù)據(jù)分 別對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；將浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行匹 配，得到車(chē)輛信息和人口出行軌跡信息。優(yōu)選地，所述獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)的步驟是從車(chē)輛終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式所發(fā)送 的數(shù)據(jù)中提取得到浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述預(yù)處理的步驟是對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，過(guò)濾異常數(shù)據(jù)；刪 除浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)車(chē)輛為空車(chē)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述可靠性評(píng)價(jià)模型包括通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算車(chē)流量、速度、密度隨著時(shí) 間的變化關(guān)系；根據(jù)地圖數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，計(jì)算得到連通可靠性；從浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中 獲取行程時(shí)間，進(jìn)行路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析；根據(jù)所述連通可靠性和路網(wǎng)行程時(shí)間可靠 性分析所得到的行程時(shí)間可靠性，計(jì)算得到路網(wǎng)容量可靠性。一種交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)，至少包括數(shù)據(jù)采集終端，用于導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、 手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；建模裝置，用于建立可靠性評(píng)價(jià)模型； 評(píng)價(jià)裝置，用于通過(guò)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到交通綜合信息。優(yōu)選地，還包括發(fā)布裝置，用于將交通綜合信息發(fā)布于地理信息系統(tǒng)中。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集終端包括預(yù)處理模塊，用于獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站 定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述地圖數(shù)據(jù)分別對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；匹配模塊，用于將浮動(dòng)車(chē) 輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得到車(chē)輛信息和人口出行軌跡信息。優(yōu)選地，所述預(yù)處理模塊從車(chē)輛終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式所發(fā)送的數(shù)據(jù)中提取浮動(dòng) 車(chē)輛數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述預(yù)處理模塊進(jìn)一步用于對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，過(guò)濾異常數(shù) 據(jù)，刪除浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)車(chē)輛為空車(chē)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述建模裝置包括基本特征建模模塊，用于通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算車(chē)流量、 速度、密度隨著時(shí)間的變化關(guān)系；連通建模模塊，用于根據(jù)地圖數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，計(jì)算 得到連通可靠性；行程時(shí)間建模模塊，用于從浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中獲取行程時(shí)間，進(jìn)行路網(wǎng)行程 時(shí)間可靠性分析；容量建模模塊，用于根據(jù)連通可靠性和路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析所得到 的行程時(shí)間可靠性，計(jì)算得到路網(wǎng)容量可靠性。上述交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)基于浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)建立路網(wǎng)的可 靠性評(píng)價(jià)模型，具有大數(shù)據(jù)量、高質(zhì)量和時(shí)空特性的優(yōu)點(diǎn)，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法中成本 高、樣本少、質(zhì)量差、時(shí)效性差的不足，在可靠性評(píng)價(jià)模型的作用下，精確得到覆蓋面大、實(shí) 用性強(qiáng)的交通綜合信息，準(zhǔn)確地反映了城市的交通流分布及流動(dòng)規(guī)律。

圖1為一實(shí)施例中交通評(píng)價(jià)方法的流程圖；圖2為一實(shí)施例中交通評(píng)價(jià)方法步驟SlO的方法流程圖；圖3為一實(shí)施例中交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)的詳細(xì)模塊圖。
具體實(shí)施方式圖1示出了一實(shí)施例中交通評(píng)價(jià)的方法流程，包括如下步驟在步驟SlO中，導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管 理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。一實(shí)施方式中，手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)是在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中獲取到的手機(jī) 位置信息，地理數(shù)據(jù)記錄了地理坐標(biāo)，浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)記錄了路網(wǎng)中的車(chē)輛信息，均為原始數(shù) 據(jù)，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行組織管理而得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記錄了人口出行以及車(chē)輛的所 有信息。一實(shí)施例中，如圖2所示，步驟SlO的過(guò)程具體是在步驟S102中，獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)地圖數(shù)據(jù)分別對(duì) 浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。具體地，浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)(Float Car Data，簡(jiǎn)稱(chēng)F⑶)是從車(chē)輛 終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式所發(fā)送的數(shù)據(jù)中提取得到的。出租車(chē)監(jiān)控調(diào)度中心與出租車(chē)的車(chē) 載終端進(jìn)行信息交互，出租車(chē)的車(chē)載終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式發(fā)送到監(jiān)控調(diào)度中心的浮動(dòng)車(chē) 輛數(shù)據(jù)中包含了當(dāng)前時(shí)刻的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)數(shù)據(jù)和車(chē) 輛狀態(tài)、速度、方向、里程數(shù)等信息。車(chē)輛狀態(tài)指示了該出租車(chē)是空車(chē)還是重車(chē)。無(wú)線(xiàn)通訊 方式優(yōu)選為通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù)(General Packet Radio Service，簡(jiǎn)稱(chēng)GPRS)、全球 移動(dòng)通訊系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications，簡(jiǎn)稱(chēng)GSM)或碼分多址技術(shù) (CodeDivision Multiple Access，簡(jiǎn)稱(chēng)CDMA)中的任意一種。從連續(xù)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中可以提取到關(guān)于該車(chē)輛帶有地理坐標(biāo)的車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)、起始終止(Origin-Destination，簡(jiǎn)稱(chēng) 0D)數(shù)據(jù)等。通過(guò)手機(jī)與基站之間的信息交互獲取手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)。由于出租車(chē)中的車(chē)載終端、信號(hào)傳輸與接收、建筑物遮擋等原因，獲取到的浮動(dòng)車(chē) 輛數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)漂移、車(chē)速值異常、接收時(shí)間混亂等情況，因此，有必要對(duì)原始的浮 動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。具體地，預(yù)處理的步驟是首先對(duì)接收到的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯 判斷，過(guò)濾異常數(shù)據(jù)；然后刪除浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)車(chē)輛為空車(chē)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。未載客 的出租車(chē)在尋找客源的過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)路邊侯客、休息、不規(guī)則變道和加減速等隨意性 較大的駕駛行為，從而不能真實(shí)地反映出城市道路的實(shí)際交通運(yùn)行狀況，因此必需刪除空 車(chē)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。通過(guò)連續(xù)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)可以體現(xiàn)出租車(chē)出行基本特征，該出租車(chē)出 行基本特征包括了運(yùn)營(yíng)時(shí)間、全天載客里程、車(chē)均載客次數(shù)、載客時(shí)間、空駛時(shí)間、日運(yùn)營(yíng)時(shí) 間、全天載客里程、車(chē)均載客里程、日運(yùn)營(yíng)收入和車(chē)均運(yùn)營(yíng)收入等，從而經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析可以 獲取不同時(shí)間、不同地域的不同出行流量、OD分布等信息，以反映車(chē)輛出行特征隨著時(shí)間的 變化規(guī)律。在步驟S104中，將浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得到 車(chē)輛信息和人口出行軌跡信息。具體地，采用點(diǎn)和直線(xiàn)來(lái)表征城市路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)和路徑，且該 節(jié)點(diǎn)和直線(xiàn)都具有準(zhǔn)確的地理位置屬性，以實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)和城市路網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)、路徑的對(duì)應(yīng)， 從而實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)的匹配。利用浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站 定位數(shù)據(jù)可以對(duì)車(chē)輛、人口進(jìn)行位置定位，并連續(xù)追蹤其位置變化信息，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù) 據(jù)處理和路徑匹配，提煉出相應(yīng)的車(chē)輛信息和人口出行軌跡信息，以反映各種時(shí)間周期間 隔內(nèi)移動(dòng)軌跡的動(dòng)態(tài)變化特征，獲得的數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的代表性和真實(shí)性，數(shù)據(jù)的質(zhì)量較高。在步驟S20中，建立可靠性評(píng)價(jià)模型。一實(shí)施方式中，城市的車(chē)輛和人口出行具 備以下基本特征(1)隨機(jī)性，城市車(chē)輛和人口出行受到多種內(nèi)外因素的影響，內(nèi)因如出行 目的、個(gè)人偏好等，外因如道路網(wǎng)狀況、交通事故、自然災(zāi)害等，這些因素往往都存在一定的 不確定性和隨機(jī)性；(2)空間聚集性，城市車(chē)輛、人口出行以近距離交通出行為主體，車(chē)輛、 人口出行頻率高、在城市中心或交通樞紐具有明顯的聚集性；(3)時(shí)間周期性，車(chē)輛的出行 通常與人口出行緊密聯(lián)系，而人口出行以通勤、通學(xué)為主，因此主要集中在早晚的短時(shí)間段 內(nèi)。這種變動(dòng)通常以24小時(shí)或一周為周期發(fā)生變動(dòng)。由此可以看出，城市的車(chē)輛和人口出 行與路網(wǎng)的交通狀況、穩(wěn)定程度密切相關(guān)，因此，必須根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立可靠性評(píng)價(jià)模型。通過(guò)空間分析來(lái)建立可靠性評(píng)價(jià)模型。該空間分析可提供各種不同的分析模型對(duì) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析處理后獲取各類(lèi)的專(zhuān)題數(shù)據(jù)，并分類(lèi)存儲(chǔ)，以備展示或數(shù)據(jù)共享使 用。可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合分析以獲取出行規(guī)律，同時(shí)對(duì)路網(wǎng)的服務(wù)水 平和可靠程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，為普通民眾出行提供交通信息參考，為規(guī)劃人員提供規(guī)劃分析工 具，為決策領(lǐng)導(dǎo)提供決策依據(jù)。該可靠性評(píng)價(jià)模型包括通過(guò)根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算車(chē)流量、速 度、密度之間隨著時(shí)間的變化關(guān)系；根據(jù)地圖數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，計(jì)算得到連通可靠性； 從浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中獲取行程時(shí)間，進(jìn)行路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析；根據(jù)連通可靠性和路網(wǎng) 行程時(shí)間可靠性分析所得到的行程時(shí)間可靠性，計(jì)算得到路網(wǎng)容量可靠性，其中根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算車(chē)流量、速度、密度隨著時(shí)間的變化關(guān)系。一實(shí)施例中，路網(wǎng)中 的車(chē)流量、速度及密度是反映城市交通特征的三個(gè)基本參數(shù)。車(chē)流量定義為單位時(shí)間內(nèi)通 過(guò)道路某一斷面的車(chē)輛數(shù)；速度是表示道路服務(wù)水平、服務(wù)質(zhì)量的指標(biāo)，包括了平均速度、
6中間速度、最頻速度等；密度定義為某一時(shí)刻道路的單位區(qū)間上存在的車(chē)輛數(shù)，是表示道路 的擁擠狀態(tài)的代表性指標(biāo)。利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的車(chē)輛信息和人口出行軌跡信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合 處理和路徑匹配，得到路徑的通行能力隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)規(guī)律及車(chē)流量、速度、密度之間的 變化關(guān)系，以求在道路交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)用中達(dá)到協(xié)調(diào)和提高各種交通設(shè)施使用功能的 目的。根據(jù)地圖數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，計(jì)算得到連通可靠性。一實(shí)施例中，連通可靠性是 指路網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)保持連通的概率，反映了路網(wǎng)中的連通狀況，從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)描述路網(wǎng) 的可靠性。在一實(shí)施例中，隨機(jī)選取路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)集合的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系判定兩者 是否連通，重復(fù)上述步驟并結(jié)合串并聯(lián)系統(tǒng)可靠性計(jì)算方法來(lái)求解路網(wǎng)連通可靠性。從浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中獲取行程時(shí)間，進(jìn)行路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析。一實(shí)施例中，行 程時(shí)間可靠性是指對(duì)于給定的一個(gè)OD對(duì)，出行者能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成出行的概率，是 在給定概率下到達(dá)目的地的最大時(shí)間。具體地，行程時(shí)間可以分為路徑行程時(shí)間可靠性、OD 對(duì)行程時(shí)間可靠性以及系統(tǒng)行程時(shí)間可靠性。路徑行程時(shí)間可靠性是指給定路徑上的行程 時(shí)間在可接受閾值內(nèi)的概率，OD對(duì)行程時(shí)間可靠性是綜合給定OD對(duì)之間所有被用戶(hù)使用 的路徑的行程時(shí)間以得到一個(gè)關(guān)于OD對(duì)服務(wù)水平的測(cè)度，系統(tǒng)行程時(shí)間可靠性則是考慮 所有OD對(duì)得到的一個(gè)整個(gè)系統(tǒng)服務(wù)水平的指標(biāo)。路徑行程時(shí)間可靠性有助于出行者對(duì)路 徑的選擇，而OD對(duì)時(shí)間可靠性及系統(tǒng)行程時(shí)間可靠性則有助于管理者估計(jì)路網(wǎng)的性能。根據(jù)連通可靠性和路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析所得到的行程時(shí)間可靠性，計(jì)算得到 路網(wǎng)容量可靠性。一實(shí)施例中，容量可靠性是指路網(wǎng)在可接受的服務(wù)水平與能夠容納一定 交通量的概率，考慮了路網(wǎng)的備用能力，該備用能力是OD需求量中的最大影響因子，當(dāng)將 用戶(hù)最優(yōu)分配到路網(wǎng)上時(shí)，滿(mǎn)足路段通行的能力。其中，可接受的道路服務(wù)水平是指交通流 車(chē)輛運(yùn)行中駕駛員和乘客所感受到的服務(wù)質(zhì)量的量度，亦即道路在某種交通條件下所提供 運(yùn)行服務(wù)的質(zhì)量水平。通常，影響道路服務(wù)水平的因素有許多，如道路、交通、控制、環(huán)境條 件等。因此容量可靠性是在滿(mǎn)足路段通行的能力及行走時(shí)間可靠性約束下，路網(wǎng)所能夠容 納的最大交通流量。在步驟S30中，通過(guò)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到交通綜合信 息。一實(shí)施方式中，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入可靠性評(píng)價(jià)模型中，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，以獲得路網(wǎng)中車(chē)流 量、速度、密度等交通綜合信息，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)連通可靠性評(píng)價(jià)分析、路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性評(píng)價(jià) 分析、路網(wǎng)容量可靠性評(píng)價(jià)分析。在其他實(shí)施方式中，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入可靠性評(píng)價(jià)模型中， 還可進(jìn)行路網(wǎng)車(chē)流量、速度、密度的時(shí)空特征分析、交通分配與誘導(dǎo)分析、交通流預(yù)測(cè)和交 通事故預(yù)防控制分析等。在步驟S40中，將交通綜合信息發(fā)布于地理信息系統(tǒng)中。一實(shí)施例中，將通過(guò) 可靠性評(píng)價(jià)模型分析得到的交通綜合信息通過(guò)地理信息系統(tǒng)(Geographiclnformation System,GIS)發(fā)布，將應(yīng)用于交通流的分配與誘導(dǎo)、土地利用規(guī)劃、城市規(guī)劃中，并根據(jù)交通 綜合信息實(shí)現(xiàn)以車(chē)輛信息和人口出行軌跡信息為基礎(chǔ)的綜合信息知識(shí)提取應(yīng)用，為決策管 理提供支持，此外，還可以應(yīng)用于交通管理與規(guī)劃、交通事故預(yù)防控制應(yīng)用中。圖3示出了一實(shí)施例中交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)的詳細(xì)模塊，該交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集 終端10、建模裝置20、評(píng)價(jià)裝置30以及發(fā)布裝置40，其中數(shù)據(jù)采集終端10，用于導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。一實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)采集終端10中的原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入，該原始數(shù)據(jù) 包括了地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，如前所述，手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)是在移 動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中獲取到的手機(jī)位置信息，地理數(shù)據(jù)記錄了地理坐標(biāo)，浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)記錄了路 網(wǎng)中的車(chē)輛信息，均為原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集終端10對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行組織管理而得到基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)。該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記錄了人口出行以及車(chē)輛的所有信息。一實(shí)施例中，如圖3所示，數(shù)據(jù)采集終端10包括預(yù)處理模塊102以及匹配模塊 104。預(yù)處理模塊102，用于獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)地圖數(shù)據(jù)分 別對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理模塊102在車(chē)輛終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式發(fā)送的數(shù)據(jù) 中提取得到浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。出租車(chē)監(jiān)控調(diào)度中心與出租車(chē)的車(chē)載終端進(jìn)行信息交互，出租 車(chē)的車(chē)載終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式發(fā)送到監(jiān)控調(diào)度中心的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中包含了當(dāng)前時(shí)刻 的全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)和車(chē)輛狀態(tài)、速度、方向、里程數(shù)等信息。車(chē)輛狀態(tài)指示該出租車(chē)是空 車(chē)還是重車(chē)。預(yù)處理模塊102從連續(xù)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中可以提取到關(guān)于該車(chē)輛帶有地理坐 標(biāo)的車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)、起始終止數(shù)據(jù)等，并通過(guò)手機(jī)與基站之間的信息交互得到手機(jī)基站定 位數(shù)據(jù)。預(yù)處理模塊102首先對(duì)接收到的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，過(guò)濾異常數(shù)據(jù)；然 后刪除浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)車(chē)輛為空車(chē)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，以完成對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)的預(yù)處理。匹配模塊104，用于將浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得 到車(chē)輛信息和人口出行軌跡信息。具體地，匹配模塊104采用點(diǎn)和直線(xiàn)來(lái)表征城市路網(wǎng)的 節(jié)點(diǎn)和路徑，且該節(jié)點(diǎn)和直線(xiàn)都具有準(zhǔn)確的地理位置屬性，以實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)和城市路網(wǎng)中 節(jié)點(diǎn)、路徑的對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)的匹配。匹配模塊104 通過(guò)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)可以對(duì)車(chē)輛、人口進(jìn)行位置定位，并連續(xù)追蹤其位 置變化信息，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和路徑匹配，提煉出相應(yīng)的車(chē)輛信息和人口出行軌 跡信息，以反映各種時(shí)間周期間隔內(nèi)移動(dòng)軌跡的動(dòng)態(tài)變化特征，獲得的數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的代 表性和真實(shí)性，數(shù)據(jù)的質(zhì)量較高。建模裝置20，用于建立可靠性評(píng)價(jià)模型。一實(shí)施方式中，由于城市的車(chē)輛和人口出 行具備以下基本特征(1)隨機(jī)性，城市車(chē)輛和人口出行受到多種內(nèi)外因素的影響，內(nèi)因如 出行目的、個(gè)人偏好等，外因如道路網(wǎng)狀況、交通事故、自然災(zāi)害等，這些因素往往都存在一 定的不確定性和隨機(jī)性；(2)空間聚集性，城市車(chē)輛、人口出行以近距離交通出行為主體， 車(chē)輛、人口出行頻率高、在城市中心或交通樞紐具有明顯的聚集性；(3)時(shí)間周期性，車(chē)輛 的出行通常與人口出行緊密聯(lián)系，而人口出行以通勤、通學(xué)為主，因此主要集中在早晚的短 時(shí)間段內(nèi)。這種變動(dòng)通常以24小時(shí)或一周為周期發(fā)生變動(dòng)。由此可以看出，城市的車(chē)輛和 人口出行與路網(wǎng)的交通狀況、穩(wěn)定程度密切相關(guān)，因此，必須根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立可靠性評(píng)價(jià) 模型。一實(shí)施例中，如圖3所示，建模裝置20包括基本特征建模模塊202、連通建模模塊 204、行程時(shí)間建模模塊206以及容量建模模塊208?；咎卣鹘ＤK202，用于通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算車(chē)流量、速度、密度隨著時(shí)間的變 化關(guān)系。具體地，如前所述，路網(wǎng)中的車(chē)流量、速度及密度是反映城市交通的三個(gè)基本參數(shù)?；咎卣鹘ＤK202計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路某一斷面的車(chē)輛數(shù)，得到車(chē)流量，計(jì)算某 一時(shí)刻道路的單位區(qū)間上存在的車(chē)輛數(shù)，得到密度，并通過(guò)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)得到速度。該速度 是表示道路服務(wù)水平、服務(wù)質(zhì)量的指標(biāo)，包括了平均速度、中間速度和最頻速度等。連通建模模塊204，用于根據(jù)地圖數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，計(jì)算得到連通可靠性。具 體地，如前所述，連通建模模塊204在一實(shí)施例中，隨機(jī)選取路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)集合的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，通 過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系判定兩者是否連通，重復(fù)上述步驟并結(jié)合串并聯(lián)系統(tǒng)可靠性計(jì)算方法來(lái)求 解路網(wǎng)連通可靠性。行程時(shí)間建模模塊206，用于從浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中獲取行程時(shí)間，進(jìn)行路網(wǎng)行程時(shí)間 可靠性分析。行程時(shí)間建模模塊206計(jì)算出行者能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成出行的概率，即 在給定概率下到達(dá)目的地的最大時(shí)間。如前所述，行程時(shí)間建模模塊206計(jì)算給定路徑上 的行程時(shí)間在可接受閾值內(nèi)的概率，得到路徑行程時(shí)間可靠性；計(jì)算給定OD對(duì)之間所有被 用戶(hù)使用的路徑的行程時(shí)間以得到OD對(duì)行程時(shí)間可靠性；綜合考慮所有OD對(duì)以得到系統(tǒng) 行程時(shí)間可靠性。容量建模模塊208，用于根據(jù)連通可靠性和路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析所得到的行 程時(shí)間可靠性，計(jì)算得到路網(wǎng)容量可靠性。容量建模模塊208計(jì)算路網(wǎng)在可接受的服務(wù)水 平與交通量的概率，得到容量可靠性。評(píng)價(jià)裝置30，用于通過(guò)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到交通綜合 信息。一實(shí)施方式中，評(píng)價(jià)裝置將地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)以及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)導(dǎo)入可靠 性評(píng)價(jià)模型中進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，以得到交通綜合信息，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)連通可靠性評(píng)價(jià)分析、路 網(wǎng)行程時(shí)間可靠性評(píng)價(jià)分析、路網(wǎng)容量可靠性評(píng)價(jià)分析。在其他實(shí)施方式中，評(píng)價(jià)裝置30 將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入可靠性評(píng)價(jià)模型中，還可以進(jìn)行路網(wǎng)車(chē)流量、速度、密度的時(shí)空特征分析、 交通分配與誘導(dǎo)分析、交通流預(yù)測(cè)和交通事故預(yù)防控制分析等。發(fā)布裝置40，用于將交通綜合信息發(fā)布于地理信息系統(tǒng)中。一實(shí)施方式中，發(fā)布裝 置40將可靠性評(píng)價(jià)模型分析得到的交通綜合信息通過(guò)地理信息系統(tǒng)發(fā)布，以應(yīng)用于交通 流的分配與誘導(dǎo)、土地利用規(guī)劃、城市規(guī)劃中，并根據(jù)交通綜合信息實(shí)現(xiàn)以車(chē)輛信息和人口 出行軌跡信息為基礎(chǔ)的綜合信息知識(shí)提取應(yīng)用，為決策管理提供支持，此外，還可以應(yīng)用于 交通管理與規(guī)劃、交通事故預(yù)防控制應(yīng)用中。上述交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)基于浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)建立路網(wǎng)的可 靠性評(píng)價(jià)模型，具有大數(shù)據(jù)量、高質(zhì)量和時(shí)空特性的優(yōu)點(diǎn)，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法中成本 高、樣本少、質(zhì)量差、時(shí)效性差的不足，在可靠性評(píng)價(jià)模型的作用下，精確得到覆蓋面大、實(shí) 用性強(qiáng)的交通綜合信息，準(zhǔn)確地反映了城市的交通流分布及流動(dòng)規(guī)律。上述交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)通過(guò)地理信息系統(tǒng)發(fā)布交通綜合信息，能夠?qū)Ａ康母?動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)定位數(shù)據(jù)結(jié)合地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘及專(zhuān)題展示，實(shí)現(xiàn)了以車(chē)輛 信息、人口出行軌跡信息和路網(wǎng)可靠性評(píng)價(jià)相結(jié)合的綜合信息知識(shí)提取，為交通管理和規(guī) 劃、城市土地利用和規(guī)劃提供了輔助決策支持。上述交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)中可靠性評(píng)價(jià)模型直觀地評(píng)價(jià)了城市道路網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水 平、穩(wěn)定程度等動(dòng)態(tài)交通狀況，為城市交通的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。上述交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)中浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)通過(guò)與地圖數(shù)據(jù)匹配實(shí)現(xiàn)與其所在路 段的銜接，數(shù)據(jù)精度非常高；手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)可獲取到大數(shù)據(jù)量、時(shí)間序列連續(xù)且覆蓋整
9個(gè)城區(qū)的人口出行軌跡信息，并通過(guò)地圖數(shù)據(jù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)交通網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種交通評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；建立可靠性評(píng)價(jià)模型；通過(guò)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到交通綜合信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述方法還包括將交通綜合信 息發(fā)布于地理信息系統(tǒng)中的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù) 據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟是獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述地圖數(shù)據(jù)分別對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn) 行預(yù)處理；將浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得到車(chē)輛信息和人口出行 軌跡信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)的步驟是從車(chē)輛終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式所發(fā)送的數(shù)據(jù)中提取得到浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述預(yù)處理的步驟是 對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，過(guò)濾異常數(shù)據(jù)；刪除浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)車(chē)輛為空車(chē)的浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述可靠性評(píng)價(jià)模型包括 通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算車(chē)流量、速度、密度隨著時(shí)間的變化關(guān)系；根據(jù)地圖數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，計(jì)算得到連通可靠性； 從浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中獲取行程時(shí)間，進(jìn)行路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析； 根據(jù)所述連通可靠性和路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析所得到的行程時(shí)間可靠性，計(jì)算得到 路網(wǎng)容量可靠性。
7. —種交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，至少包括數(shù)據(jù)采集終端，用于導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管 理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；建模裝置，用于建立可靠性評(píng)價(jià)模型；評(píng)價(jià)裝置，用于通過(guò)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到交通綜合信肩、ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，還包括 發(fā)布裝置，用于將交通綜合信息發(fā)布于地理信息系統(tǒng)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集終端包括預(yù)處理模塊，用于獲取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)和手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述地圖數(shù)據(jù)分別 對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；匹配模塊，用于將浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得到車(chē)輛 信息和人口出行軌跡信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理模塊從車(chē)輛終端通 過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式所發(fā)送的數(shù)據(jù)中提取浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理模塊進(jìn)一步用于 對(duì)浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，過(guò)濾異常數(shù)據(jù)，刪除浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)車(chē)輛為空車(chē)的浮 動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交通評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述建模裝置包括基本特征建模模塊，用于通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算車(chē)流量、速度、密度隨著時(shí)間的變化關(guān)系；連通建模模塊，用于根據(jù)地圖數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)，計(jì)算得到連通可靠性； 行程時(shí)間建模模塊，用于從浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)中獲取行程時(shí)間，進(jìn)行路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性 分析；容量建模模塊，用于根據(jù)連通可靠性和路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性分析所得到的行程時(shí)間可 靠性，計(jì)算得到路網(wǎng)容量可靠性。
全文摘要
一種交通評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)、手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行組織管理，得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；建立可靠性評(píng)價(jià)模型；通過(guò)可靠性評(píng)價(jià)模型對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到交通綜合信息。上述交通評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)基于浮動(dòng)車(chē)輛數(shù)據(jù)及手機(jī)基站定位數(shù)據(jù)建立路網(wǎng)的可靠性評(píng)價(jià)模型，具有大數(shù)據(jù)量、高質(zhì)量和時(shí)空特性的優(yōu)點(diǎn)，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法中成本高、樣本少、質(zhì)量差、時(shí)效性差的不足，在可靠性評(píng)價(jià)模型的作用下，精確得到覆蓋面大、實(shí)用性強(qiáng)的交通綜合信息，準(zhǔn)確地反映了城市的交通流分布及流動(dòng)規(guī)律。
文檔編號(hào)G08G1/01GK101976505SQ201010520218
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者胡金星, 陳翼 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院