本發(fā)明涉及高速公路管理領(lǐng)域,具體是一種多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,我國東部地區(qū)高速公路高峰時(shí)間的擁堵程度不斷加劇,尤其是節(jié)假日免費(fèi)通行期間,高速公路擁堵已成常態(tài),迫切需要一套考核評(píng)價(jià)體系和方法,評(píng)價(jià)各地區(qū)高速公路管理水平和快速反應(yīng)能力。全天候的對(duì)各地及各個(gè)轄區(qū)的高速公路管理水平進(jìn)行公開、公平、公正的自動(dòng)實(shí)時(shí)地進(jìn)行考核評(píng)價(jià),是提高我國高速公路管理水平和快速反應(yīng)能力,確保高速公路暢通的重要保證。
實(shí)現(xiàn)全國高速公路轄區(qū)之間擁堵程度排序,需要五個(gè)方面條件:一是,需要精準(zhǔn)的路況信息。目前采集高速公路的路況信息來源單一,不能將檢測(cè)器延伸到高速公路的每一個(gè)角落,數(shù)據(jù)精度不夠;二是,需要快速發(fā)現(xiàn)擁堵源頭。目前提供的路況信息只是擁堵到什么程度,不能精準(zhǔn)顯示當(dāng)前擁堵源頭在什么位置;三是,需要構(gòu)建受阻系數(shù)計(jì)算模型。目前國內(nèi)外沒有提出受阻系數(shù)的概念,也就沒有受阻系數(shù)的計(jì)算方法;四是,需要標(biāo)注檢測(cè)點(diǎn)。目前國內(nèi)外沒有提出標(biāo)注檢測(cè)點(diǎn)的方法,不能對(duì)各轄區(qū)高速公路管理長度進(jìn)行定量描述;五是,需要構(gòu)建各地或轄區(qū)之間擁堵程度排序模型,目前國內(nèi)外沒有一套完整的高速公路擁堵程度排序計(jì)算方法。
因此,亟需一種多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法和系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有對(duì)各轄區(qū)之間高速公路擁堵程度進(jìn)行排序的方法問題,進(jìn)而提供一種多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法和系統(tǒng)。
為此,本發(fā)明提供一種多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法,包括如下步驟:
在電子地圖上所轄區(qū)域高速公路雙向道路上以及收費(fèi)站進(jìn)出口處、分流合流點(diǎn)處標(biāo)注檢測(cè)點(diǎn),相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離在設(shè)定閾值范圍內(nèi);
獲取移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心發(fā)送的所轄區(qū)域高速公路內(nèi)的所有手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù),將每一手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)至所述電子地圖中對(duì)應(yīng)的地理位置坐標(biāo)上,根據(jù)每一檢測(cè)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的所有手機(jī)的移動(dòng)速度,得到檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)作為第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);
在周期性擁堵發(fā)生路段,采用雷達(dá)跟蹤高速公路上的行駛車輛并實(shí)時(shí)采集每一車輛的行駛速度,根據(jù)每一車輛的行駛速度得到檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行駛速度,根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值得到第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);
融合所述第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)和所述第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)的分類結(jié)果得到每一檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)路況并將其標(biāo)注到電子地圖上;
針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),判斷其是否為擁堵源頭;
針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)擁堵源頭檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),計(jì)算其受阻系數(shù);
獲取當(dāng)前時(shí)刻所轄區(qū)域高速公路上的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù)以及該轄區(qū)高速公路上全部擁堵源頭的受阻系數(shù)總和,得到當(dāng)前時(shí)刻該轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù):擁堵指數(shù)=受阻系數(shù)總和/檢測(cè)點(diǎn)總數(shù);
根據(jù)每一轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù)對(duì)各轄區(qū)高速公路交通擁堵程度進(jìn)行排序。
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法中,在周期性擁堵發(fā)生路段,采用雷達(dá)跟蹤高速公路上的行駛車輛并實(shí)時(shí)采集每一車輛的行駛速度,根據(jù)每一車輛的行駛速度得到檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行駛速度,根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值得到第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù),具體包括:
以相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的中間點(diǎn)為界限劃分檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與前一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)的車輛劃入前一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與后一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)的車輛劃入后一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域;
針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)無行駛車輛,則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為綠色,否則獲取每一秒鐘雷達(dá)采集到的與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的每一車輛的行駛速度vi,其中1≤i≤n,n為檢測(cè)時(shí)間內(nèi)該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的車輛總數(shù);
根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的行駛速度:
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為綠色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為黃色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為紅色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為深紅色。
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法中,獲取移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心發(fā)送的所轄區(qū)域高速公路內(nèi)的所有手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù),將每一手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)至所述電子地圖中對(duì)應(yīng)的地理位置坐標(biāo)上,根據(jù)每一檢測(cè)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的所有手機(jī)的移動(dòng)速度,得到檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)作為第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù),具體包括:
針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若其檢測(cè)范圍內(nèi)沒有與手機(jī)的位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo),則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)確定為暢通,否則獲取其檢測(cè)范圍內(nèi)每一手機(jī)的移動(dòng)速度va,其中1≤a≤a,a為該檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)范圍內(nèi)的手機(jī)總數(shù),根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的移動(dòng)速度:
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為暢通;
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為緩慢;
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為擁堵;
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法中,針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),判斷其是否為擁堵源頭,具體包括:
若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為嚴(yán)重?fù)矶虑蚁掠尉o鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶?,則該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭;
若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為擁堵且下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶禄驌矶?,則該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭;
若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為緩慢且下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶禄驌矶禄蚓徛瑒t該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭。
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法中,針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)擁堵源頭檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),計(jì)算其受阻系數(shù),具體包括:
每一檢測(cè)點(diǎn)成為擁堵源頭的瞬間,為其標(biāo)注受阻系數(shù)j初始值,所述初始值為零;在每一預(yù)設(shè)周期內(nèi),按照如下步驟對(duì)每一擁堵源頭的受阻系數(shù)進(jìn)行更新,所述預(yù)設(shè)周期以秒為單位;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為暢通,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第一數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為擁堵,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值,其中第一數(shù)值>第二數(shù)值>第三數(shù)值;
若其為擁堵而下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)為暢通,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為擁堵而下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其路況數(shù)據(jù)變?yōu)闀惩▌t當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)清零。
本發(fā)明還提供一種多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的系統(tǒng),包括:
檢測(cè)點(diǎn)標(biāo)注模塊,在電子地圖上所轄區(qū)域高速公路雙向道路上以及收費(fèi)站進(jìn)出口處、分流合流點(diǎn)處標(biāo)注檢測(cè)點(diǎn),相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離在設(shè)定閾值范圍內(nèi);
手機(jī)數(shù)據(jù)獲取模塊,獲取移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心發(fā)送的所轄區(qū)域高速公路內(nèi)的所有手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù),將每一手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)至所述電子地圖中對(duì)應(yīng)的地理位置坐標(biāo)上,根據(jù)每一檢測(cè)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的所有手機(jī)的移動(dòng)速度,得到檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)作為第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);
雷達(dá)跟蹤模塊,在周期性擁堵發(fā)生路段,采用雷達(dá)跟蹤高速公路上的行駛車輛并實(shí)時(shí)采集每一車輛的行駛速度,根據(jù)每一車輛的行駛速度得到檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行駛速度,根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值得到第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);
數(shù)據(jù)融合模塊,融合所述第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)和所述第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)的分類結(jié)果得到每一檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)路況并將其標(biāo)注到電子地圖上;
擁堵源頭判定模塊,針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),判斷其是否為擁堵源頭;
受阻系數(shù)計(jì)算模塊,針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)擁堵源頭檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),計(jì)算其受阻系數(shù);
擁堵指數(shù)計(jì)算模塊,獲取當(dāng)前時(shí)刻所轄區(qū)域高速公路上的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù)以及該轄區(qū)高速公路上全部擁堵源頭的受阻系數(shù)總和,得到當(dāng)前時(shí)刻該轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù):擁堵指數(shù)=受阻系數(shù)總和/檢測(cè)點(diǎn)總數(shù);
排序模塊,根據(jù)每一轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù)對(duì)各轄區(qū)高速公路交通擁堵程度進(jìn)行排序。
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的系統(tǒng)中,雷達(dá)跟蹤模塊,具體用于:
以相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的中間點(diǎn)為界限劃分檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與前一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)的車輛劃入前一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與后一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)的車輛劃入后一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域;
針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)無行駛車輛,則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為綠色,否則獲取每一秒鐘雷達(dá)采集到的與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的每一車輛的行駛速度vi,其中1≤i≤n,n為檢測(cè)時(shí)間內(nèi)該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的車輛總數(shù);
根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的行駛速度:
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為綠色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為黃色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為紅色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為深紅色。
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的系統(tǒng)中,手機(jī)數(shù)據(jù)獲取模塊,具體用于:
針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若其檢測(cè)范圍內(nèi)沒有與手機(jī)的位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo),則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)確定為暢通,否則獲取其檢測(cè)范圍內(nèi)每一手機(jī)的移動(dòng)速度va,其中1≤a≤a,a為該檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)范圍內(nèi)的手機(jī)總數(shù),根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的移動(dòng)速度:
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為暢通;
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為緩慢;
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為擁堵;
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的系統(tǒng)中,擁堵源頭判定模塊,具體用于:
若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為嚴(yán)重?fù)矶虑蚁掠尉o鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶拢瑒t該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭;
若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為擁堵且下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶禄驌矶拢瑒t該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭;
若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為緩慢且下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶禄驌矶禄蚓徛?,則該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭。
可選地,上述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的系統(tǒng)中,受阻系數(shù)計(jì)算模塊,具體用于:
每一檢測(cè)點(diǎn)成為擁堵源頭的瞬間,為其標(biāo)注受阻系數(shù)j初始值,所述初始值為零;在每一預(yù)設(shè)周期內(nèi),按照如下步驟對(duì)每一擁堵源頭的受阻系數(shù)進(jìn)行更新,所述預(yù)設(shè)周期以秒為單位;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為暢通,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第一數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為擁堵,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值,其中第一數(shù)值>第二數(shù)值>第三數(shù)值;
若其為擁堵而下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)為暢通,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為擁堵而下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其路況數(shù)據(jù)變?yōu)闀惩▌t當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)清零。
本發(fā)明提供的上述方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,至少具有如下有益效果:
本發(fā)明所述的多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法和系統(tǒng),在需要排序的轄區(qū)高速公路的電子地圖上標(biāo)注多個(gè)檢測(cè)點(diǎn),相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的距離在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi),針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),能夠通過從移動(dòng)數(shù)據(jù)中心獲取的手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù)計(jì)算其范圍內(nèi)的車輛行駛速度,根據(jù)車輛行駛速度可以得到檢測(cè)點(diǎn)的第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)。為了能夠保證得到的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,在此基礎(chǔ)上,本發(fā)明還在周期性擁堵路段采用雷達(dá)跟蹤每一行駛車輛來獲取檢測(cè)點(diǎn)的第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù),融合第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)和第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)得到每一檢測(cè)點(diǎn)的真實(shí)路況數(shù)據(jù)。根據(jù)每一檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)以及與其緊鄰的下游檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),能夠判斷檢測(cè)點(diǎn)是否為擁堵源頭,若其為擁堵源頭根據(jù)該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)與下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)計(jì)算該擁堵源頭的受阻系數(shù),按照某一時(shí)間段或者當(dāng)前時(shí)刻轄區(qū)高速公路總受阻系數(shù)除以轄區(qū)高速公路的總檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量得到該轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù),對(duì)轄區(qū)高速公路的交通擁堵程度按照擁堵指數(shù)的大小進(jìn)行排序。根據(jù)擁堵指數(shù)對(duì)各轄區(qū)之間高速公路交通擁堵程度進(jìn)行排名,更加公平合理,因?yàn)閷?duì)于轄區(qū)管理范圍大的高速公路上標(biāo)注的檢測(cè)點(diǎn)多,轄區(qū)管理范圍小的高速公路上標(biāo)注的檢測(cè)點(diǎn)少,同樣的總受阻系數(shù),管理范圍大的擁堵指數(shù)小,管理范圍小的擁堵指數(shù)大,可以避免轄區(qū)范圍大小不一樣、高速公路長度不一樣導(dǎo)致的偏差。
附圖說明
為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解,下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,其中,
圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法的流程圖;
圖2為發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述電子地圖所轄區(qū)域高速公路標(biāo)注檢測(cè)點(diǎn)的示意圖;
圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述檢測(cè)點(diǎn)測(cè)速區(qū)域劃分示意圖;
圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述獲取檢測(cè)點(diǎn)路況數(shù)據(jù)的原理示意圖;
圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述判斷檢測(cè)點(diǎn)是否為擁堵源頭的方法流程圖;
圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述計(jì)算擁堵源頭受阻系數(shù)的方法流程圖;
圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的系統(tǒng)的原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。并且下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的方法,如圖1所示,包括如下步驟:
s1:在電子地圖上所轄區(qū)域高速公路雙向道路上以及收費(fèi)站進(jìn)出口處、分流合流點(diǎn)處標(biāo)注檢測(cè)點(diǎn),相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離在設(shè)定閾值范圍內(nèi);如圖2所示。兩個(gè)相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的實(shí)際距離可以設(shè)定在200米左右,圖中箭頭表示行駛方向。可以理解,在高速公路上,收費(fèi)站進(jìn)出口處、分流合流點(diǎn)處車輛必須停車取卡或繳費(fèi)、或者需要降速行駛,因此這些位置最為容易出現(xiàn)擁堵,因此將檢測(cè)點(diǎn)標(biāo)注在這些位置,當(dāng)出現(xiàn)擁堵時(shí)立即就能發(fā)現(xiàn)并處理,避免擁堵擴(kuò)散或者延長持續(xù)時(shí)間。
s2:獲取移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心發(fā)送的所轄區(qū)域高速公路內(nèi)的所有手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù),將每一手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)至所述電子地圖中對(duì)應(yīng)的地理位置坐標(biāo)上,根據(jù)每一檢測(cè)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的所有手機(jī)的移動(dòng)速度,得到檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)作為第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)可以為深紅色、紅色、黃色和綠色,采用深紅色表示嚴(yán)重?fù)矶?、采用紅色表示擁堵、采用黃色表示緩慢、采用綠色表示暢通,而實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)也會(huì)包括地理位置坐標(biāo)和地理位置坐標(biāo)的路況,當(dāng)讀取到某一檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)后,直接將將其與電子地圖上的地理位置坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)。因?yàn)殡娮拥貓D上記錄著地理位置坐標(biāo)信息,可直接將手機(jī)的位置坐標(biāo)信息與電子地圖的位置坐標(biāo)信息進(jìn)行比對(duì),將手機(jī)的位置和速度信息標(biāo)注到電子地圖的相應(yīng)位置處。從而能夠得到手機(jī)的當(dāng)前位置和移動(dòng)速度?,F(xiàn)有的手機(jī)均具有定位功能模塊,并且實(shí)時(shí)將自身位置信息發(fā)送至移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心,如現(xiàn)有的lbs(locationbasedservice,基于位置的服務(wù)),通過電信移動(dòng)運(yùn)營商的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)(如gsm網(wǎng)、cdma網(wǎng))或外部定位方式(如gps)獲取手機(jī)用戶的位置信息(地理坐標(biāo),或大地坐標(biāo)),在gis(geographicinformationsystem,地理信息系統(tǒng))平臺(tái)的支持下,為用戶提供相應(yīng)服務(wù)。因此,可直接從移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心獲取每一手機(jī)的具體位置和速度信息。
s3:在周期性擁堵發(fā)生路段,采用雷達(dá)跟蹤高速公路上的行駛車輛并實(shí)時(shí)采集每一車輛的行駛速度,根據(jù)每一車輛的行駛速度得到檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均行駛速度,根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值得到第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);由于雷達(dá)測(cè)速裝置的成本較高,因此只選定周期性擁堵的路段安裝。針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),雷達(dá)采集到的與該檢測(cè)點(diǎn)距離最近的所有位置點(diǎn)的車輛的行駛速度求取平均值后作為該檢測(cè)點(diǎn)的行駛速度。由于雷達(dá)測(cè)速裝置是針對(duì)連續(xù)位置進(jìn)行測(cè)試的,每一檢測(cè)點(diǎn)的速度可通過如下方式進(jìn)行得到:
s31:以相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的中間點(diǎn)為界限劃分檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與前一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)劃入前一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與后一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)劃入后一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域;具體地,如圖3所示,其中標(biāo)出了檢測(cè)點(diǎn)1和前邊相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的中點(diǎn)、檢測(cè)點(diǎn)1和后邊相鄰檢測(cè)點(diǎn)(檢測(cè)點(diǎn)2)之間的中點(diǎn),兩個(gè)中點(diǎn)之間的陰影區(qū)域即構(gòu)成了檢測(cè)點(diǎn)1的測(cè)速區(qū)域。
s32:針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)無行駛車輛,則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為綠色,否則獲取每一秒鐘雷達(dá)采集到的與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的每一車輛的行駛速度vi,其中1≤i≤n,n為檢測(cè)時(shí)間內(nèi)該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的車輛總數(shù);
s33:根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的平均行駛速度:
s34:若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為綠色;
s35:若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為黃色;
s36:若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為紅色;
s37:若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為深紅色。
以上,第一閾值、第二閾值、第三閾值均可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,可以分別選擇為0.6、0.4、0.2。
s4:融合所述第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)和所述第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)的分類結(jié)果得到每一檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)路況并將其標(biāo)注到電子地圖上;如圖4所示,具體地,在周期性擁堵路段,可以根據(jù)雷達(dá)讀取到的路況數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)讀取的云數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),如果二者的差異超過一定范圍,則舍棄該組數(shù)據(jù),例如雷達(dá)讀取到的數(shù)據(jù)顯示某一檢測(cè)點(diǎn)的路況為深紅色,而互聯(lián)網(wǎng)讀取到的該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為黃色,則可暫時(shí)舍棄該組數(shù)據(jù),直到二者讀取到的路況數(shù)據(jù)保持一致。對(duì)于非周期性擁堵路段,可直接采用互聯(lián)網(wǎng)讀取到的路況數(shù)據(jù)作為檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)。
s5:針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),判斷其是否為擁堵源頭;
s6:針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)擁堵源頭檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),計(jì)算其受阻系數(shù);
s7:獲取當(dāng)前時(shí)刻所轄區(qū)域高速公路上的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù)以及該轄區(qū)高速公路上全部擁堵源頭的受阻系數(shù)總和,得到當(dāng)前時(shí)刻該轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù):擁堵指數(shù)=受阻系數(shù)總和/檢測(cè)點(diǎn)總數(shù);
s8:根據(jù)每一轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù)對(duì)各轄區(qū)高速公路交通擁堵程度進(jìn)行排序。
以京滬高速公路按照行政區(qū)域劃分后的轄區(qū)為例,其中北京段35公里,河北段6.84公里,天津段100.85公里。顯然,天津段轄區(qū)高速公路的長度遠(yuǎn)大于河北段轄區(qū)高速公路的長度,如果檢測(cè)點(diǎn)之間的距離相同的話,那么天津段高速公路內(nèi)的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)大于河北段高速公路內(nèi)的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量。如天津段高速公路設(shè)置了80000個(gè)檢測(cè)點(diǎn),而河北段設(shè)置了10000個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。在當(dāng)前時(shí)刻,如果天津段高速公路所有檢測(cè)點(diǎn)的受阻系數(shù)相加后為300000,河北段高速公路所有檢測(cè)點(diǎn)的受阻系數(shù)相加后為50000,雖然表面上看河北段高速公路的受阻系數(shù)總數(shù)小于天津段高速公路的受阻系數(shù),但是由于天津段高速公路的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù)大于河北段高速公路的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù),因此計(jì)算后天津段高速公路的擁堵指數(shù)=300000/80000=3.75;河北段高速公路的擁堵指數(shù)=50000/10000=5,因此河北段高速公路的擁堵指數(shù)大于天津段高速公路的擁堵指數(shù),在對(duì)兩個(gè)轄區(qū)高速公路交通擁堵程度排序時(shí),河北段高速公路的排名要比天津段高速公路的排名更靠前。
以上方案中,在需要排序的轄區(qū)高速公路的電子地圖上標(biāo)注多個(gè)檢測(cè)點(diǎn),相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的距離在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi),針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),能夠通過從移動(dòng)數(shù)據(jù)中心獲取的手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù)計(jì)算其范圍內(nèi)的車輛行駛速度,根據(jù)車輛行駛速度可以得到檢測(cè)點(diǎn)的第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)。為了能夠保證得到的檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,在此基礎(chǔ)上,本發(fā)明還在周期性擁堵路段采用雷達(dá)跟蹤每一行駛車輛來獲取檢測(cè)點(diǎn)的第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù),融合第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)和第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)得到每一檢測(cè)點(diǎn)的精準(zhǔn)路況數(shù)據(jù)。根據(jù)每一檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)以及與其緊鄰的下游檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),能夠判斷檢測(cè)點(diǎn)是否為擁堵源頭,若其為擁堵源頭根據(jù)該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)與下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)計(jì)算該擁堵源頭的受阻系數(shù),按照某一時(shí)間段或者當(dāng)前時(shí)刻轄區(qū)高速公路總受阻系數(shù)除以轄區(qū)高速公路的總檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量得到該轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù),對(duì)轄區(qū)高速公路的交通擁堵程度按照擁堵指數(shù)的大小進(jìn)行排序。根據(jù)擁堵指數(shù)對(duì)各轄區(qū)之間高速公路交通擁堵程度進(jìn)行排名,更加公平合理,因?yàn)閷?duì)于轄區(qū)范圍大的情況高速公路上標(biāo)注的檢測(cè)點(diǎn)多,轄區(qū)范圍小的情況高速公路上標(biāo)注的檢測(cè)點(diǎn)少,同樣的總受阻系數(shù),管理范圍大的擁堵指數(shù)小,管理范圍小的擁堵指數(shù)大,可以避免轄區(qū)范圍不一樣、高速公路長度不一樣導(dǎo)致的偏差。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中,獲得了手機(jī)位置和速度數(shù)據(jù)后,通過以下步驟得到檢測(cè)點(diǎn)的第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)。
s21:為每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)配置檢測(cè)范圍,所述檢測(cè)范圍的起點(diǎn)為該檢測(cè)點(diǎn)和上游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)的中點(diǎn)位置,所述檢測(cè)范圍的終點(diǎn)為該檢測(cè)點(diǎn)和下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)的中點(diǎn)位置;如果某一檢測(cè)點(diǎn)上游無其他檢測(cè)點(diǎn),則以其自身作為起點(diǎn),同樣地,如果某一檢測(cè)點(diǎn)下游無其他檢測(cè)點(diǎn),則以其自身作為終點(diǎn)。
s22:針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若其檢測(cè)范圍內(nèi)沒有查找到手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù),則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為暢通,否則獲取其檢測(cè)范圍內(nèi)每一手機(jī)的移動(dòng)速度va,其中1≤a≤a,a為該檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)范圍內(nèi)的手機(jī)總數(shù),根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的速度數(shù)據(jù):
s23:若檢測(cè)點(diǎn)的速度數(shù)據(jù)與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為暢通;若檢測(cè)點(diǎn)的速度數(shù)據(jù)與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為緩慢;若檢測(cè)點(diǎn)的速度數(shù)據(jù)與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為擁堵;若檢測(cè)點(diǎn)的速度數(shù)據(jù)與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為嚴(yán)重?fù)矶隆R陨?,所述第一閾值、第二閾值和第三閾值可以根?jù)實(shí)際情況自行設(shè)置,例如第一閾值選擇為0.6,第二閾值選擇為0.4,第三閾值選擇為0.2。
進(jìn)一步地,以上方案可以通過圖5所示的步驟判斷每一檢測(cè)點(diǎn)是否為擁堵源頭:
s61:判斷某一編號(hào)的檢測(cè)點(diǎn)上是否為深紅色,若是則執(zhí)行步驟s62,否則執(zhí)行步驟s63;
s62:判斷該編號(hào)檢測(cè)點(diǎn)下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上是否為深紅色,若否則執(zhí)行步驟s67,若是則返回步驟s2;
s63:判斷該編號(hào)檢測(cè)點(diǎn)上是否為紅色,若是則執(zhí)行步驟s64,否則執(zhí)行步驟s65;
s64:判斷該編號(hào)檢測(cè)點(diǎn)下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上是否為深紅色或紅色,若否則執(zhí)行步驟s67,若是則返回步驟s2;
s65:判斷該編號(hào)檢測(cè)點(diǎn)上是否為黃色,若是則執(zhí)行步驟s66,否則返回步驟s2;
s66:判斷該編號(hào)檢測(cè)點(diǎn)下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上是否為深紅色或紅色或黃色,若否則執(zhí)行步驟s67,若是則返回步驟s2;
s67:確定該編號(hào)檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭。
也就是說,如果某一檢測(cè)點(diǎn)為深紅色,但是其下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)不是深紅色則該檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭。如果某一檢測(cè)點(diǎn)為紅色,但是其下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)不是深紅色也不是紅色,則該檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭。如果某一檢測(cè)點(diǎn)為黃色,但是其下游檢測(cè)點(diǎn)不是深紅色也不是紅色也不是黃色,則該檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭。采用該判斷方式可以非常簡單快速地得到擁堵源頭所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn),并能夠根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)與地理位置坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定擁堵源頭所在的具體位置,為快速消除擁堵源頭提供了保障。
優(yōu)選地,在上述任一方案的基礎(chǔ)上,如圖6所示,可以通過如下步驟計(jì)算擁堵源頭的受阻系數(shù):
s71:判斷擁堵源頭是否為深紅色,若是則執(zhí)行步驟s72,否則執(zhí)行步驟s74。
s72:判斷下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)是否為綠色,若是則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第一數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值,所述預(yù)設(shè)周期指以秒為單位,例如選擇為1秒,2秒等,若否則執(zhí)行步驟s73,所述第一數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,本實(shí)施例中選擇為1.5。
s73:判斷下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)是否為黃色,若是則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;所述第二數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,本實(shí)施例中選擇為1;否則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值,所述第三數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,本實(shí)施例中選擇為0.5。
s74:判斷擁堵源頭是否為紅色,若是則執(zhí)行步驟s75,否則執(zhí)行步驟s76。
s75:判斷下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)是否為綠色,若是則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值,否則執(zhí)行步驟s76。
s76:當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值。
s77:每秒鐘將區(qū)域內(nèi)變?yōu)榫G色的擁堵源頭的受阻系數(shù)清零。
對(duì)于作為擁堵源頭的檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其下游方向與之緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況與其路況之間的差異來確定該擁堵源頭的受阻系數(shù)。如果其下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)的路況與該擁堵源頭的路況差距越大,說明該擁堵源頭對(duì)于下游的阻力較大,因此受阻系數(shù)應(yīng)該越大。例如,某一擁堵源頭為深紅色,而下游方向與之緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)為綠色的情況和下游方向與之緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)為紅色的情況,前者的受阻系數(shù)要大于后者。
優(yōu)選地,上述方案中還包括如下步驟:
每隔預(yù)設(shè)周期,根據(jù)轄區(qū)高速公路上每一檢測(cè)點(diǎn)成為擁堵源頭的次數(shù)得到轄區(qū)高速公路擁堵總發(fā)生次數(shù),并顯示在當(dāng)前時(shí)刻轄區(qū)高速公路擁堵源頭的數(shù)量以及擁堵源頭所在位置。所述預(yù)設(shè)周期可以選擇為一秒鐘。具體地,在交通管理部門的控制中心,會(huì)設(shè)置有大屏顯示系統(tǒng),可以通過顯示屏顯示受阻系數(shù)、擁堵指數(shù)和擁堵源頭的數(shù)量及位置以提示交通管理者。本實(shí)施例中的上述方案,就可以通過顯示屏顯示區(qū)域內(nèi)每一檢測(cè)點(diǎn)的顏色、每一檢測(cè)點(diǎn)是否為擁堵源頭、如果該檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭還可以顯示擁堵源頭的受阻系數(shù),而且對(duì)于每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)來說,還能夠記錄其成為擁堵源頭的次數(shù)以及其作為擁堵源頭時(shí)的擁堵持續(xù)時(shí)間等信息。管理者能夠根據(jù)所提示的信息選擇最佳處理方案,緩解擁堵源頭所帶來的影響。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種多元數(shù)據(jù)融合的轄區(qū)之間高速公路擁堵排序的系統(tǒng),如圖7所示,包括:
檢測(cè)點(diǎn)標(biāo)注模塊1,在電子地圖上所轄區(qū)域高速公路雙向道路上以及收費(fèi)站進(jìn)出口處、分流合流點(diǎn)處標(biāo)注檢測(cè)點(diǎn),相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離在設(shè)定閾值范圍內(nèi);兩個(gè)相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的實(shí)際距離可以設(shè)定在200米左右,圖中箭頭表示行駛方向。可以理解,在高速公路上,收費(fèi)站進(jìn)出口處、分流合流點(diǎn)處車輛必須停車取卡或繳費(fèi)、或者需要降速行駛,因此這些位置最為容易出現(xiàn)擁堵,因此將檢測(cè)點(diǎn)標(biāo)注在這些位置,當(dāng)出現(xiàn)擁堵時(shí)立即就能發(fā)現(xiàn)并處理,避免擁堵擴(kuò)散或者延長持續(xù)時(shí)間。
手機(jī)數(shù)據(jù)獲取模塊2,獲取移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心發(fā)送的所轄區(qū)域高速公路內(nèi)的所有手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù),將每一手機(jī)的位置和速度數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)至所述電子地圖中對(duì)應(yīng)的地理位置坐標(biāo)上,根據(jù)每一檢測(cè)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的所有手機(jī)的移動(dòng)速度,得到檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)作為第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)可以為深紅色、紅色、黃色和綠色,采用深紅色表示嚴(yán)重?fù)矶隆⒉捎眉t色表示擁堵、采用黃色表示緩慢、采用綠色表示暢通,而實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)也會(huì)包括地理位置坐標(biāo)和地理位置坐標(biāo)的路況,當(dāng)讀取到某一檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)后,直接將將其與電子地圖上的地理位置坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)。因?yàn)殡娮拥貓D上記錄著地理位置坐標(biāo)信息,可直接將手機(jī)的位置坐標(biāo)信息與電子地圖的位置坐標(biāo)信息進(jìn)行比對(duì),將手機(jī)的位置和速度信息標(biāo)注到電子地圖的相應(yīng)位置處。從而能夠得到手機(jī)的當(dāng)前位置和移動(dòng)速度?,F(xiàn)有的手機(jī)均具有定位功能模塊,并且實(shí)時(shí)將自身位置信息發(fā)送至移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心,如現(xiàn)有的lbs(locationbasedservice,基于位置的服務(wù)),通過電信移動(dòng)運(yùn)營商的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)(如gsm網(wǎng)、cdma網(wǎng))或外部定位方式(如gps)獲取手機(jī)用戶的位置信息(地理坐標(biāo),或大地坐標(biāo)),在gis(geographicinformationsystem,地理信息系統(tǒng))平臺(tái)的支持下,為用戶提供相應(yīng)服務(wù)。因此,可直接從移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中心獲取每一手機(jī)的具體位置和速度信息。
雷達(dá)跟蹤模塊3,在周期性擁堵發(fā)生路段,采用雷達(dá)跟蹤高速公路上的行駛車輛并實(shí)時(shí)采集每一車輛的行駛速度,根據(jù)每一車輛的行駛速度得到檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均行駛速度,根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值得到第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù);由于雷達(dá)測(cè)速裝置的成本較高,因此只選定周期性擁堵的路段安裝。針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),雷達(dá)采集到的與該檢測(cè)點(diǎn)距離最近的所有位置點(diǎn)的車輛的行駛速度求取平均值后作為該檢測(cè)點(diǎn)的平均行駛速度。由于雷達(dá)測(cè)速裝置是針對(duì)連續(xù)位置進(jìn)行測(cè)試的,每一檢測(cè)點(diǎn)的速度可通過如下方式進(jìn)行得到:
以相鄰兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的中間點(diǎn)為界限劃分檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與前一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)劃入前一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域,與后一檢測(cè)點(diǎn)距離近的位置點(diǎn)劃入后一檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)速區(qū)域;具體地,如圖3所示,其中標(biāo)出了檢測(cè)點(diǎn)1和前邊相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的中點(diǎn)、檢測(cè)點(diǎn)1和后邊相鄰檢測(cè)點(diǎn)(檢測(cè)點(diǎn)2)之間的中點(diǎn),兩個(gè)中點(diǎn)之間的陰影區(qū)域即構(gòu)成了檢測(cè)點(diǎn)1的測(cè)速區(qū)域。
針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)無行駛車輛,則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)標(biāo)注為綠色,否則獲取每一秒鐘雷達(dá)采集到的與該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的每一車輛的行駛速度vi,其中1≤i≤n,n為檢測(cè)時(shí)間內(nèi)該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)速區(qū)域內(nèi)的車輛總數(shù);
根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的行駛速度:
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為綠色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為黃色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為紅色;
若行駛速度與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該車輛當(dāng)前所在位置的檢測(cè)點(diǎn)路況為深紅色。
以上,第一閾值、第二閾值、第三閾值均可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,可以分別選擇為0.6、0.4、0.2。
數(shù)據(jù)融合模塊4,融合所述第一實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)和所述第二實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)的分類結(jié)果得到每一檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)路況并將其標(biāo)注到電子地圖上;具體地,在周期性擁堵路段,可以根據(jù)雷達(dá)讀取到的路況數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)讀取的云數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),如果二者的差異超過一定范圍,則舍棄該組數(shù)據(jù),例如雷達(dá)讀取到的數(shù)據(jù)顯示某一檢測(cè)點(diǎn)的路況為深紅色,而互聯(lián)網(wǎng)讀取到的該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為黃色,則可暫時(shí)舍棄該組數(shù)據(jù),直到二者讀取到的路況數(shù)據(jù)保持一致。對(duì)于非周期性擁堵路段,可直接采用互聯(lián)網(wǎng)讀取到的路況數(shù)據(jù)作為檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)。
擁堵源頭判定模塊5,針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),判斷其是否為擁堵源頭;
受阻系數(shù)計(jì)算模塊6,針對(duì)所轄區(qū)域高速公路上的每一個(gè)擁堵源頭檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其路況數(shù)據(jù)和下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù),計(jì)算其受阻系數(shù);
擁堵指數(shù)計(jì)算模塊7,獲取當(dāng)前時(shí)刻所轄區(qū)域高速公路上的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù)以及該轄區(qū)高速公路上全部擁堵源頭的受阻系數(shù)總和,得到當(dāng)前時(shí)刻該轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù):擁堵指數(shù)=受阻系數(shù)總和/檢測(cè)點(diǎn)總數(shù);
排序模塊8,根據(jù)每一轄區(qū)高速公路的擁堵指數(shù)對(duì)各轄區(qū)高速公路交通擁堵程度進(jìn)行排序。
以京滬高速公路按照行政區(qū)域劃分后的轄區(qū)為例,其中北京段35公里,河北段6.84公里,天津段100.85公里。顯然,天津段轄區(qū)高速公路的長度遠(yuǎn)大于河北段轄區(qū)高速公路的長度,如果檢測(cè)點(diǎn)之間的距離相同的話,那么天津段高速公路內(nèi)的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)大于河北段高速公路內(nèi)的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量。如天津段高速公路設(shè)置了80000個(gè)檢測(cè)點(diǎn),而河北段設(shè)置了10000個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。在當(dāng)前時(shí)刻,如果天津段高速公路所有檢測(cè)點(diǎn)的受阻系數(shù)相加后為300000,河北段高速公路所有檢測(cè)點(diǎn)的受阻系數(shù)相加后為50000,雖然表面上看河北段高速公路的受阻系數(shù)總數(shù)小于天津段高速公路的受阻系數(shù),但是由于天津段高速公路的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù)大于河北段高速公路的檢測(cè)點(diǎn)總數(shù),因此計(jì)算后天津段高速公路的擁堵指數(shù)=300000/80000=3.75;河北段高速公路的擁堵指數(shù)=50000/10000=5,因此河北段高速公路的擁堵指數(shù)大于天津段高速公路的擁堵指數(shù),在對(duì)兩個(gè)轄區(qū)高速公路交通擁堵程度排序時(shí),河北段高速公路的排名要比天津段高速公路的排名更靠前。
優(yōu)選地,手機(jī)數(shù)據(jù)獲取模塊2,具體用于:
針對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn),若其檢測(cè)范圍內(nèi)沒有與手機(jī)的位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo),則直接將該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)確定為暢通,否則獲取其檢測(cè)范圍內(nèi)每一手機(jī)的移動(dòng)速度va,其中1≤a≤a,a為該檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)范圍內(nèi)的手機(jī)總數(shù),如果某一檢測(cè)點(diǎn)上游無其他檢測(cè)點(diǎn),則以其自身作為起點(diǎn),同樣地,如果某一檢測(cè)點(diǎn)下游無其他檢測(cè)點(diǎn),則以其自身作為終點(diǎn)。
根據(jù)以下公式計(jì)算該檢測(cè)點(diǎn)的移動(dòng)速度:
若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為暢通;若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第二閾值同時(shí)小于第一閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為緩慢;若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值大于或等于第三閾值同時(shí)小于第二閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為擁堵;若移動(dòng)速度與其所在路段的最高限速值的比值小于第三閾值,則該檢測(cè)點(diǎn)的路況數(shù)據(jù)為嚴(yán)重?fù)矶隆R陨?,所述第一閾值、第二閾值和第三閾值可以根?jù)實(shí)際情況自行設(shè)置,例如第一閾值選擇為0.6,第二閾值選擇為0.4,第三閾值選擇為0.2。
進(jìn)一步地,擁堵源頭判定模塊5具體用于:
若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為嚴(yán)重?fù)矶虑蚁掠尉o鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶拢瑒t該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭;若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為擁堵且下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶禄驌矶?,則該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭;若檢測(cè)點(diǎn)上標(biāo)注為緩慢且下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)上不是嚴(yán)重?fù)矶禄驌矶禄蚓徛瑒t該檢測(cè)點(diǎn)確定為擁堵源頭。
也就是說,如果某一檢測(cè)點(diǎn)為深紅色,但是其下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)不是深紅色則該檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭。如果某一檢測(cè)點(diǎn)為紅色,但是其下游緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)不是深紅色也不是紅色,則該檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭。如果某一檢測(cè)點(diǎn)為黃色,但是其下游檢測(cè)點(diǎn)不是深紅色也不是紅色也不是黃色,則該檢測(cè)點(diǎn)為擁堵源頭。采用該判斷方式可以非常簡單快速地得到擁堵源頭所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn),并能夠根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)與地理位置坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定擁堵源頭所在的具體位置,為快速消除擁堵源頭提供了保障。
作為一種優(yōu)選的方案,受阻系數(shù)計(jì)算模塊6具體用于:
每一檢測(cè)點(diǎn)成為擁堵源頭的瞬間,為其標(biāo)注受阻系數(shù)j初始值,所述初始值為零;在每一預(yù)設(shè)周期內(nèi),按照如下步驟對(duì)每一擁堵源頭的受阻系數(shù)進(jìn)行更新,所述預(yù)設(shè)周期以秒為單位;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為暢通,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第一數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為嚴(yán)重?fù)矶露掠尉o鄰檢測(cè)點(diǎn)為擁堵,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值,其中第一數(shù)值>第二數(shù)值>第三數(shù)值;
若其為擁堵而下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)為暢通,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第二數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為擁堵而下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其為緩慢,則當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)加第三數(shù)值*預(yù)設(shè)周期值;
若其路況數(shù)據(jù)變?yōu)闀惩▌t當(dāng)前時(shí)刻下該擁堵源頭的受阻系數(shù)清零。
以上,所述第一數(shù)值、第二數(shù)值、第三數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,本實(shí)施例中分別選擇為1.5、1.0和0.5。
對(duì)于作為擁堵源頭的檢測(cè)點(diǎn),根據(jù)其下游方向與之緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)的路況與其路況之間的差異來確定該擁堵源頭的受阻系數(shù)。如果其下游緊鄰檢測(cè)點(diǎn)的路況與該擁堵源頭的路況差距越大,說明該擁堵源頭對(duì)于下游的阻力較大,因此受阻系數(shù)應(yīng)該越大。例如,某一擁堵源頭為深紅色,而下游方向與之緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)為綠色的情況和下游方向與之緊鄰的檢測(cè)點(diǎn)為紅色的情況,前者的受阻系數(shù)要大于后者。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、cd-rom、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器,使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中,使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理,從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。