專利名稱：基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能交通系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)路況的獲取技術(shù)，特別是涉及一種基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)獲取交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)的獲取系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
近些年智能交通系統(tǒng)(ITS，IntelligentTransportation System)得到了快速的 發(fā)展，其成果可應(yīng)用于車輛監(jiān)控、交通管理、輔助駕駛等多個(gè)方面，對(duì)道路交通的調(diào)控有著 重要的作用。同時(shí)，交通運(yùn)輸需求的增加對(duì)交通的智能化程度提出了更高的要求，浮動(dòng)車數(shù) 據(jù)采集和挖掘技術(shù)為實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)提供了 一種新的支持手段。隨著當(dāng)前全球定位系統(tǒng)(GPS，Global Position System)設(shè)備的成本下降和普及， 安裝車載GPS設(shè)備的車輛越來越多，采集這些浮動(dòng)車GPS設(shè)備獲得的位置、車速和方向等信 息，以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)挖掘有用的信息，其結(jié)果可用于道路交通系統(tǒng)的智能化。道路上浮動(dòng)車的平均速度是道路交通系統(tǒng)中的基本路況信息，可以反映一條道路 上交通的擁塞狀態(tài)，為交通管理和其他應(yīng)用提供直接的參考信息。然而，浮動(dòng)車在行駛過程 中經(jīng)過的還有各種路口和立交橋(將各種路口和立交橋統(tǒng)一稱為路口)，對(duì)于擁有眾多路 口的城市而言，路口轉(zhuǎn)向延時(shí)也是一個(gè)很重要的路況信息。在當(dāng)前各種實(shí)際交通應(yīng)用系統(tǒng)中，都將路網(wǎng)抽象為一個(gè)賦權(quán)圖或賦權(quán)有向圖，用 道路上標(biāo)定權(quán)值來表示路況信息，例如道路長度、車輛通過道路的平均行駛時(shí)間、出行費(fèi)用 等，是交通部門路況監(jiān)測中心或者車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)。已有的實(shí)際車輛導(dǎo)航系統(tǒng)使 用的核心算法多為最短路徑算法，一些研究工作提出了最短行駛時(shí)間算法，但這些研究的 焦點(diǎn)大多集中在如何將已有的道路網(wǎng)絡(luò)圖轉(zhuǎn)換為適于計(jì)算最短行駛時(shí)間算法的網(wǎng)絡(luò)圖，以 及如何尋找最優(yōu)行駛路徑的問題上；道路行駛時(shí)間都是由道路長度除以平均車速得到的， 沒有考慮深入分析路口轉(zhuǎn)向延時(shí)的影響和獲取路口轉(zhuǎn)向延時(shí)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述已有系統(tǒng)中存在的不足，本發(fā)明提供一種能夠?yàn)橹悄芙煌ㄏ到y(tǒng)中的交通 管理應(yīng)用提供車輛路口轉(zhuǎn)向延時(shí)信息的基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng) 和方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)， 包括路口確定模塊、數(shù)據(jù)獲取模塊和轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊；其中，所述路口確定模塊，用于讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連 通的入道路和出道路；所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取所述路口確定模塊得出的入道路和出道路上的浮動(dòng) 車數(shù)據(jù)信息；所述轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊，基于所述數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算出浮 動(dòng)車在該路口的轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間。
進(jìn)一步地，本發(fā)明所述路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)，還包括異常值處理模塊，用于處 理所述轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊計(jì)算得出的異常值。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法， 包括如下步驟

讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連通的入道路和出道路；獲取上述入道路和出道路上的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息；以及，基于獲取到的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算出該路口浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，還包括處理計(jì)算得出的浮動(dòng)車 轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間結(jié)果中的異常值。進(jìn)一步地，所述的讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連通的入 道路和出道路，具體實(shí)現(xiàn)如下1. 1、讀取電子地圖中存儲(chǔ)的某一路口信息，并劃定該路口的范圍；1.2、查找出上述路口范圍內(nèi)的所有道路，并從中選取出跨越該路口范圍的道路；1.3、依次判斷跨越所述路口范圍的所有道路中的折線段的兩端點(diǎn)是否是一端在 路口范圍內(nèi)且另一端在路口范圍外；是，將符合要求的折線段的在所述路口范圍內(nèi)的端點(diǎn) 作為該路口的邊界點(diǎn)；1.4、由上述路口邊界點(diǎn)開始沿該邊界點(diǎn)所在道路向外延伸至閾值長度，若延伸道 路在未到達(dá)閾值長度前又遇到了路口，則該道路延伸距離選取小于該路口邊界點(diǎn)到下一路 口之間的距離；即得出與該路口相連的入道路和出道路。進(jìn)一步地，所述的獲取上述入道路和出道路上的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息，具體實(shí)現(xiàn)如 下2. 1、判斷浮動(dòng)車是否通過某一路口，是，讀取通過該路口的浮動(dòng)車在入道路和出 道路上的GPS數(shù)據(jù)，分別為步驟2. 2和2. 3 ；否則，不讀??；2. 2、讀取浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí) 的GPS數(shù)據(jù)；2. 3、讀取浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS 數(shù)據(jù)。特別地，所述的GPS數(shù)據(jù)包括浮動(dòng)車編號(hào)、世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(UTC，TempsUniversel Cordonne)、經(jīng)緯度、方位角和行駛速率。進(jìn)一步地，所述的基于獲取到的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算出該路口浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí) 間，具體實(shí)現(xiàn)如下基于下述計(jì)算公式計(jì)算出車輛在路口的轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間T = Vt1- I P1-J11 /V1- I P2-J21 /V2其中，T為浮動(dòng)車的路口轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間A1和t2分別為浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該 路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的時(shí)間和浮動(dòng)車駛出該路 口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的時(shí)間；Pl和P2分別為 浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄 的位置數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS數(shù) 據(jù)中記錄的位置數(shù)據(jù)J1和j2分別為路口與入道路和出道路相交的路口邊界點(diǎn)位置；Vl和V2分別為浮動(dòng)車在入 道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù) 中記錄的行駛速率和浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的 GPS數(shù)據(jù)中記錄的行駛速率。進(jìn)一步地，所述的處理計(jì)算得出的浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間結(jié)果中的異常值，具體實(shí) 現(xiàn)如下查找出計(jì)算結(jié)果中出現(xiàn)的異常值；將上述異常值更新為零值。特別地，所述異常值定義為計(jì)算結(jié)果為負(fù)值的數(shù)值。本發(fā)明提出了一種新的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，利用電子地圖的特征來確 定路口邊界，基于道路上浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)計(jì)算交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)。該方法可為智能交通 系統(tǒng)中的交通管理應(yīng)用提供更加詳實(shí)和準(zhǔn)確的路況信息，也可用于改進(jìn)浮動(dòng)車導(dǎo)航系統(tǒng)的 最優(yōu)路徑計(jì)算。


圖1為本發(fā)明所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖2為本發(fā)明所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法的流程圖；圖3為本發(fā)明所述路口的一具體實(shí)施例；圖4為本發(fā)明如何判斷道路是否跨越路口范圍的具體實(shí)施例示意圖；圖5為本發(fā)明比較浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)中的方向信息與道路方向的具體實(shí)施例示意 圖；圖6為浮動(dòng)車通過路口何時(shí)讀取GPS數(shù)據(jù)的示意圖；圖7為浮動(dòng)車“波動(dòng)”前進(jìn)時(shí)如何讀取GPS數(shù)據(jù)的示意圖。
具體實(shí)施例方式首先，對(duì)本發(fā)明中所涉及到的專有名詞進(jìn)行詳細(xì)的解釋說明，以便理解本發(fā)明所 述的內(nèi)容。電子地圖，是以數(shù)字方式存儲(chǔ)和查詢的地圖，電子地圖將地圖上各種用線段，圖形 和文字等來標(biāo)識(shí)的元素?cái)?shù)字化，其中，電子地圖中各道路折線段在數(shù)據(jù)庫中的存儲(chǔ)格式，主 要包括道路編號(hào)、道路的子路段編號(hào)、道路名、子路段的起始端點(diǎn)和結(jié)束端點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù) 據(jù)。十字路口在電子地圖中的表示為一個(gè)多條道路折線段的交點(diǎn)，而立交橋在電子地圖中 都沒有一個(gè)明確的邊界范圍。入道路浮動(dòng)車駛?cè)肼房跁r(shí)所在道路。出道路浮動(dòng)車駛出路口時(shí)所在道路。道路折線段電子地圖中的道路均是用折線段表示的，兩個(gè)道路交叉口之間即是 一條道路，屬于同一條道路的折線段由多條直線子路段構(gòu)成。浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)全球定位系統(tǒng)GPS由空間衛(wèi)星提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的定位 信息。車載GPS接收設(shè)備可以在一定誤差范圍內(nèi)獲得浮動(dòng)車的世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、經(jīng)緯度、方位 角和行駛速率等信息。
下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)，包括 路口確定模塊1、數(shù)據(jù)獲取模塊2和轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊3 ；其中，所述路口確定模塊1，用于讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連 通的入道路和出道路；所述數(shù)據(jù)獲取模塊2，用于獲取所述路口確定模塊1得出的入道路和出道路上的 浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息；所述轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊3，基于所述數(shù)據(jù)獲取模塊2獲取的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算 出浮動(dòng)車在該路口的轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間。由于GPS設(shè)備接收到的即時(shí)速度有時(shí)會(huì)高于浮動(dòng)車的平均速度，可能會(huì)導(dǎo)致在浮 動(dòng)車路口轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算過程中出現(xiàn)負(fù)值的結(jié)果，因此本發(fā)明所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流 路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)還包括異常值處理模塊4，用于處理所述轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊計(jì)算 得出的異常值。如圖2所示，本發(fā)明所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，包括 如下步驟Si、讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連通的入道路和出道 路；于一具體實(shí)施例中，如圖3所示兩條雙向主輔路交叉形成的立交橋構(gòu)成的一路 口。相交叉的主路之間連接有多個(gè)路段，如圖中主路5與主路6之間連接的路段7 ；主路與 輔路之間設(shè)有連接路段，如圖中主路5與輔路8之間設(shè)有連接路段9。1. 1、讀取電子地圖中存儲(chǔ)的該路口的信息，并劃定該路口的范圍；在圖3的路 口示例中，借助電子地圖提供的獨(dú)立于道路地圖的路口位置圖獲取路口范圍，選定路口 CrossID。本實(shí)施例中將路口范圍擴(kuò)大50m，在組成路口的點(diǎn)元素中，經(jīng)緯度的最大值與最小 值即為該路口的范圍。1.2、查找出上述路口范圍內(nèi)的所有道路，并從中選取出跨越該路口范圍的道路； 在圖3的路口示例中，依據(jù)路口范圍在存儲(chǔ)電子地圖的數(shù)據(jù)庫中分別查找出全部和部分在 各路口范圍內(nèi)的道路的RoadID。1.3、依次判斷跨越所述路口范圍的所有道路中的折線段的兩端點(diǎn)是否是一端在 路口范圍內(nèi)且另一端在路口范圍外；是，將符合要求的折線段的在所述路口范圍內(nèi)的端點(diǎn) RoadStartNode作為該路口的邊界點(diǎn)；在圖3的路口示例中，黑色方形圖標(biāo)就是符合要求的 路口邊界點(diǎn)。1.4、由上述路口邊界點(diǎn)開始沿該邊界點(diǎn)所在道路向外延伸至閾值長度，若延伸道 路在未到達(dá)閾值長度前又遇到了下一個(gè)路口，即與道路端點(diǎn)相連接的道路數(shù)量超過2條 時(shí)，則該道路延伸距離選取小于該路口邊界點(diǎn)到下一路口之間的距離；即得出與該路口相 連的入道路和出道路。在圖3的路口示例中，黑色方形圖標(biāo)開始向外延伸的道路折線段就 是與該路口相連的入道路和出道路。其中，圖中各道路上標(biāo)示的箭頭即為該道路的方向，若 某一道路的方向指向與其相連的路口，則該道路即為入道路；若某一道路的方向背離與其 相連的路口，則該道路即為出入道路。其中，判斷道路是否跨越路口范圍的主要判定依據(jù)為
若構(gòu)成該道路的所有折線段的兩個(gè)端點(diǎn)都在路口范圍外，或都在路口范圍內(nèi)，則 判定該道路沒有跨越路口范圍。如圖4所示的示例中，構(gòu)成道路R1的折線段的兩個(gè)端點(diǎn)均 在路口范圍13外；構(gòu)成道路R4的兩段折線段的兩端點(diǎn)均在路口范圍13內(nèi)，即道路R1和道 路R4均沒有跨越路口范圍。若構(gòu)成該道路的所有折線段中有一條折線段的一個(gè)端點(diǎn)在路口范圍內(nèi)且另一端 點(diǎn)在路口范圍外，則判定該道路跨越了路口范圍。如圖4所示的示例中，構(gòu)成道路R2的所有 折線段中的一條折線段14的一個(gè)端點(diǎn)在路口范圍內(nèi)另一端點(diǎn)在路口范圍外，即道路R2跨 越了路口范圍。構(gòu)成R3的所有折線段中的一條折線段15的一個(gè)端點(diǎn)在路口范圍內(nèi)且另一 端點(diǎn)在路口范圍外，即道路R3跨越了路口范圍。S2、獲取上述入道路和出道路上的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息，具體包括如下步驟2. 1、判斷浮動(dòng)車是否通過某一路口，是，讀取通過該路口的浮動(dòng)車在入道路和出 道路上的GPS數(shù)據(jù)，分別為步驟2. 2和2. 3 ；否則，不讀取。本步驟可通過比較浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)中的方向信息與道路的方向，選取通過路口的 浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)。如果浮動(dòng)車在入道路inRoad上的方向?yàn)轳傁蚵房?，出道路outRoad上的 方向?yàn)轳偝雎房冢瑒t該車通過了路口 ；忽略與出入道路方向不符的浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)。圖5是 一個(gè)比較浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)中的方向信息與道路的方向的示例，C2和C4兩個(gè)GPS數(shù)據(jù)就表 示了一輛浮動(dòng)車從入道路R5到出道路R6通過路口時(shí)的情況；C3和Cl兩個(gè)GPS數(shù)據(jù)就表 示了一輛浮動(dòng)車從入道路R6到出道路R5通過路口時(shí)的情況。如果浮動(dòng)車多次通過路口，需要多次計(jì)算路口轉(zhuǎn)向延時(shí)，選取的數(shù)據(jù)就必須是在 入道路或出道路上的連續(xù)數(shù)據(jù)。另外，可以在一些特定路口設(shè)置路口轉(zhuǎn)向延時(shí)最大閾值，以 區(qū)分浮動(dòng)車停留在路口附近時(shí)間過長的情況。2. 2、對(duì)于每一組浮動(dòng)車VehicleID的記錄數(shù)據(jù)GPSRecord，讀取浮動(dòng)車在入道路 上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)，記錄其位置為Pl，速度為 V1,時(shí)間為、。其中，步驟2. 2中所述的GPS數(shù)據(jù)可通過如下方式讀取 若浮動(dòng)車的兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)在入道路上且前一數(shù)據(jù)速度值大于零，后一數(shù)據(jù)速度值 等于零，循環(huán)尋找這種組合，直到找到最后一個(gè)組合；這一位置的數(shù)據(jù)點(diǎn)就是進(jìn)入等待隊(duì)列 速度降為零前的第一個(gè)速度非零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)，讀取該GPS數(shù)據(jù)。圖6是讀取浮動(dòng)車通過 路口 GPS數(shù)據(jù)的示例，從圖中可以看出從B點(diǎn)到E點(diǎn)即表明浮動(dòng)車已進(jìn)入等待隊(duì)列，其中B 點(diǎn)處的GPS數(shù)據(jù)為在入道路上的最后一個(gè)非零點(diǎn)。若數(shù)據(jù)量不足，沒能找出上述的組合，則讀取通過路口前的最后一個(gè)速度非零時(shí) 的GPS數(shù)據(jù)。如果浮動(dòng)車的相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)均在入道路上，且速度均為零，則用這兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)間 的距離除以它們的時(shí)間差獲得一個(gè)行駛速度；如果計(jì)算出的速度值大于閾值(這里的閾值 可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定)，則更新兩個(gè)數(shù)據(jù)中時(shí)間較早的數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度為計(jì)算出的行駛速度。這 一步的操作可區(qū)分浮動(dòng)車在行駛狀態(tài)時(shí)偶然剎車而導(dǎo)致所采集到的GPS數(shù)據(jù)為不具有代 表性的突發(fā)零值數(shù)據(jù)的情況，也能處理浮動(dòng)車在等待隊(duì)列中“波動(dòng)”前進(jìn)時(shí)偶有較高速度但 實(shí)際平均速度很低的情況。圖7就是這種情況的一個(gè)示例。圖中曲線表示為車輛的速度變 化，采集到的車輛數(shù)據(jù)點(diǎn)為A’、B’和C’三點(diǎn)，這三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度都為0。如果只看“數(shù)據(jù)的速度信息為O”就認(rèn)為“車輛是在等待隊(duì)列中”是不正確的。合理的作法是用兩個(gè)數(shù)據(jù) 點(diǎn)的距離除以時(shí)間差，看計(jì)算所得速度是否大于一個(gè)閾值。如果計(jì)算結(jié)果大于閾值，如圖中 數(shù)據(jù)點(diǎn)A’和數(shù)據(jù)點(diǎn)B’的距離除以時(shí)間間隔得到的速度值大于閾值，則認(rèn)為車輛仍在行駛 狀態(tài)中，用計(jì)算所得的速度值更新數(shù)據(jù)點(diǎn)A’中的速度信息。如果計(jì)算結(jié)果小于閾值，如圖 中數(shù)點(diǎn)B’和數(shù)據(jù)點(diǎn)C’兩點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果小于閾值，則認(rèn)為車輛已在等待隊(duì)列中。2. 3、讀取浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS 數(shù)據(jù)，記錄其位置為P2,速度為V2,時(shí)間為t2。S3、基于獲取到的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算出該路口浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間；具體實(shí)現(xiàn)如下基于下述計(jì)算公式計(jì)算出車輛在路口的轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間T = Vt1- I P1-J11 /V1- I P2-J21 /V2(1)其中，T，為浮動(dòng)車的路口轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間；tl和t2，分別為浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為 零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的時(shí)間和浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度 不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的時(shí)間；P1和P2，分別為浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為 零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的位置數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè) 速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的位置數(shù)據(jù)；J1和j2，分別為路口與入道路和出道路相交的路口邊界點(diǎn)位置；V1和V2，分別為浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為 零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的行駛速率和浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè) 速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的行駛速率。式(1)中，t2-、表示為浮動(dòng)車在入道路上等待進(jìn)入路口直到駛出路口至出道路 上所耗費(fèi)的總的時(shí)間，IP1-J1I表示為浮動(dòng)車在入道路上等待進(jìn)入路口的位置行駛到路口 與入道路相交的路口邊界點(diǎn)的距離；Iprj1IzVi即表示為浮動(dòng)車在入道路上行駛的時(shí)間； Ip2-J2表示為浮動(dòng)車從路口與出道路相交的路口邊界點(diǎn)處行駛到進(jìn)入出道路上第一個(gè) 速度不為零時(shí)的距離，Ip2-J2IA2即表示為浮動(dòng)車在出道路上行駛的時(shí)間。因此，式(ι)可 表示為浮動(dòng)車的路口轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間=浮動(dòng)車在入道路上等待進(jìn)入路口直到駛出路口至 出道路上所耗費(fèi)的總的時(shí)間-浮動(dòng)車在入道路上行駛的時(shí)間-浮動(dòng)車在出道路上行駛的時(shí) 間。S4、處理計(jì)算得出的浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間結(jié)果中的異常值，具體實(shí)現(xiàn)如下4. 1、查找出計(jì)算結(jié)果中出現(xiàn)的異常值；4. 2、將上述異常值更新為零值。其中，所述異常值定義為計(jì)算結(jié)果為負(fù)值的數(shù)值。本發(fā)明利用電子地圖和浮動(dòng)車GPS數(shù)據(jù)，計(jì)算交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)，為智能交通系統(tǒng)提供了一種新的路況信息，對(duì)于改進(jìn)浮動(dòng)車導(dǎo)航系統(tǒng)的最優(yōu)路徑計(jì)算提供了技術(shù)支持。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員 在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)，其特征在于，包括路口確 定模塊、數(shù)據(jù)獲取模塊和轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊；其中，所述路口確定模塊，用于讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連通的 入道路和出道路；所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取所述路口確定模塊得出的入道路和出道路上的浮動(dòng)車數(shù) 據(jù)信息；所述轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊，基于所述數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算出浮動(dòng)車 在該路口的轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)，其特征在 于，還包括異常值處理模塊，用于處理所述轉(zhuǎn)向延時(shí)計(jì)算模塊計(jì)算得出的異常值。
3.一種基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在于，包括如下步驟讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連通的入道路和出道路； 獲取上述入道路和出道路上的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息；以及， 基于獲取到的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算出該路口浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在 于，還包括處理計(jì)算得出的浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間結(jié)果中的異常值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在 于，所述的讀取電子地圖中某一路口信息，并確定出與該路口相連通的入道路和出道路，具 體實(shí)現(xiàn)如下1.1、讀取電子地圖中存儲(chǔ)的某一路口信息，并劃定該路口的范圍；1.2、查找出上述路口范圍內(nèi)的所有道路，并從中選取出跨越該路口范圍的道路；1.3、依次判斷跨越所述路口范圍的所有道路中的折線段的兩端點(diǎn)是否是一端在路口 范圍內(nèi)且另一端在路口范圍外；是，將符合要求的折線段的在所述路口范圍內(nèi)的端點(diǎn)作為 該路口的邊界點(diǎn)；1.4、由上述路口邊界點(diǎn)開始沿該邊界點(diǎn)所在道路向外延伸至閾值長度，若延伸道路在 未到達(dá)閾值長度前又遇到了路口，則該道路延伸距離選取小于該路口邊界點(diǎn)到下一路口之 間的距離；即得出與該路口相連的入道路和出道路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在 于，所述的獲取上述入道路和出道路上的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息，具體實(shí)現(xiàn)如下2.1、判斷浮動(dòng)車是否通過某一路口，是，讀取通過該路口的浮動(dòng)車在入道路和出道路 上的GPS數(shù)據(jù)，分別為步驟2. 2和2. 3 ；否則，不讀?。?. 2、讀取浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS 數(shù)據(jù)；2. 3、讀取浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在 于，其中，所述的GPS數(shù)據(jù)包括浮動(dòng)車編號(hào)、世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、經(jīng)緯度、方位角和行駛速率。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在于，所述的基于獲取到的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)信息計(jì)算出該路口浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間，具體實(shí)現(xiàn) 如下基于下述計(jì)算公式計(jì)算出車輛在路口的轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間T = t2-t「IP1-J111 /V1-1P2-J21 /v2其中，T為浮動(dòng)車的路口轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間A和t2分別為浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口 等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的時(shí)間和浮動(dòng)車駛出該路口邊 界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的時(shí)間；Pl和P2分別為浮動(dòng) 車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中記錄的位 置數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中 記錄的位置數(shù)據(jù)；J1和j2分別為路口與入道路和出道路相交的路口邊界點(diǎn)位置；Vl和V2分 別為浮動(dòng)車在入道路上進(jìn)入該路口等待隊(duì)列前最靠近路口且速度不為零時(shí)的GPS數(shù)據(jù)中 記錄的行駛速率和浮動(dòng)車駛出該路口邊界點(diǎn)后進(jìn)入出道路上的第一個(gè)速度不為零時(shí)的GPS 數(shù)據(jù)中記錄的行駛速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在 于，所述的處理計(jì)算得出的浮動(dòng)車轉(zhuǎn)向延時(shí)時(shí)間結(jié)果中的異常值，具體實(shí)現(xiàn)如下查找出計(jì)算結(jié)果中出現(xiàn)的異常值；將上述異常值更新為零值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法，其特征在 于，所述異常值定義為計(jì)算結(jié)果為負(fù)值的數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取系統(tǒng)和方法，主要是為了提供一種新的交通流路口轉(zhuǎn)向延時(shí)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)。本發(fā)明所述轉(zhuǎn)向延時(shí)獲取方法是首先，利用電子地圖劃定路口范圍，以及與路口相連的入道路和出道路；然后，依據(jù)浮動(dòng)車行駛方向與道路方向的一致性，選取浮動(dòng)車通過路口時(shí)在入道路和出道路上的GPS數(shù)據(jù)；最后，計(jì)算浮動(dòng)車通過路口時(shí)的轉(zhuǎn)向延時(shí)并修正計(jì)算結(jié)果中的異常值。本發(fā)明可為智能交通系統(tǒng)中的交通管理應(yīng)用提供精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)路況信息支持，也可用于改進(jìn)浮動(dòng)車導(dǎo)航系統(tǒng)的最優(yōu)路徑尋找。
文檔編號(hào)G08G1/01GK102074110SQ201110030820
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者向勇, 李響林, 郭佳 申請(qǐng)人:清華大學(xué)