一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及城市快速路及高架匝道的智能交通誘導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于浮 動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市汽車擁有量大幅增加，交通流量和道路供需的矛盾日益突出，城市快速 路的出現(xiàn)大大增加了出行路線選擇，但快速路帶來暢通出行的同時帶來了更多的矛盾，每 到高峰時段快速路就成了停車場，大大延誤了公眾的出行。
[0003] 智能交通誘導(dǎo)是解決快速路擁堵的有效途徑，傳統(tǒng)的方法大多是通過人工方式進 行匝道的限行關(guān)閉來調(diào)節(jié)高架的交通流，應(yīng)急處理延遲，還浪費人力成本；通過智能交通信 息采集技術(shù)，實現(xiàn)匝道的智能誘導(dǎo)，是未來匝道控制管理發(fā)展的方向。交通信息采集的方式 多種多樣，有基于浮動車的信息采集技術(shù)，也有基于固定檢測設(shè)備的信息采集方式，如視頻 檢測、微波檢測、地感線圈等；傳統(tǒng)的信息采集方式存在一定的弊端，如視頻檢測在雨、雪、 霧天環(huán)境下容易誤判，線圈檢測容易受到大型車輛的重壓損壞，微波的探測范圍較小等，錯 誤的判別可能會導(dǎo)致路段交通負荷，形成停滯，影響應(yīng)急事件的處理造成公共管理資源的 浪費。浮動車交通信息采集技術(shù)是通過在車輛上安裝GPS，利用車輛的動態(tài)位置變化信息進 行實時路況提取的技術(shù)，基于浮動車位移數(shù)據(jù)，將時間序列的車輛位置坐標(biāo)與地圖進行匹 配，計算所有浮動點的平均速度和路段旅行速度，進而可以提取道路的交通狀態(tài)，該技術(shù)包 括GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理、地圖匹配、路徑推測和歷史速度補充等數(shù)據(jù)處理核心程序，各個程序的 處理模型也是多種多樣的，精度存在著差異。
[0004] 目前所使用的匝道交通誘導(dǎo)算法大多基于固定點交通信息采集設(shè)備，只能對檢測 很小范圍內(nèi)的道路交通狀態(tài)，無法獲取大范圍的交通路況信息，存在檢測盲區(qū)的弊端，會造 成系統(tǒng)對狀態(tài)的誤判，出行者如不能對路況信息進行實時掌控，會繼續(xù)駛?cè)肟焖俾?，?dǎo)致匝 道交通擁堵蔓延，事故多發(fā)，影響整個城市的交通運行效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的首要目的在于提供一種能夠降低交通信息采集成本，提高快速路交通狀 態(tài)檢測的準(zhǔn)確度和效率，實現(xiàn)快速路匝道的智能交通誘導(dǎo)的控制管理方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0007] 一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法，該方法包括下列順序的步驟：
[0008] (1)在快速路匝道前方設(shè)置誘導(dǎo)屏設(shè)備，對快速路進行路段劃分編碼、快速路匝道 編碼和誘導(dǎo)屏設(shè)備編碼，并將路段劃分編碼、快速路匝道編碼和誘導(dǎo)屏設(shè)備編碼進行關(guān)聯(lián) 配對。
[0009] (2)將浮動車檢測路網(wǎng)內(nèi)的全部浮動車獲取的實時動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，傳輸至后臺服 務(wù)器進行標(biāo)準(zhǔn)化存儲，后臺服務(wù)器將實時動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器。
[0010] (3)智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器將接收到的全部浮動車獲取的實時動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進行地 圖匹配和路徑規(guī)劃處理，按照時間順序分別提取各個浮動車路徑的關(guān)聯(lián)路段信息，計算各 個浮動車在路徑上各個路段的平均出行時間和平均出行速度。
[0011] (4)基于歷史數(shù)據(jù)彌補模型和速度-運行指數(shù)模型，智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器對路段 平均出行速度進行校正，并獲取快速路各個路段的實時交通運行指數(shù)。
[0012] (5)智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器統(tǒng)計各個匝道所關(guān)聯(lián)路段的交通運行指數(shù)，計算各個匝 道的平均交通運行指數(shù)，并根據(jù)各個匝道的平均交通運行指數(shù)，判定各個匝道關(guān)聯(lián)路段的 交通運行狀態(tài)等級。
[0013] (6)智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器根據(jù)各個匝道關(guān)聯(lián)路段的交通運行狀態(tài)等級，構(gòu)建智能 交通誘導(dǎo)模型，并通過誘導(dǎo)屏設(shè)備實時顯示智能交通誘導(dǎo)決策。
[0014] 步驟（3)中，所述的計算各個浮動車在路徑上各個路段的平均出行時間和平均出 行速度，具體采用以下方法實現(xiàn)：
[0015] 假設(shè)某輛浮動車在計算周期內(nèi)所經(jīng)過的一系列GPS點，經(jīng)地圖匹配和行車路徑推 測后的具體路徑為{Pi，i= 1，2,. . .，n}，其中，Pi表示該車所經(jīng)過的第i個路段的ID號；
[0016] 先利用式（1)計算該車通過路段Pi的出行時間：
[0017]
【主權(quán)項】
1. 一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法，其特征在于：該方法包括下列順序的 步驟： (1) 在快速路匝道前方設(shè)置誘導(dǎo)屏設(shè)備，對快速路進行路段劃分編碼、快速路匝道編 碼和誘導(dǎo)屏設(shè)備編碼，并將路段劃分編碼、快速路匝道編碼和誘導(dǎo)屏設(shè)備編碼進行關(guān)聯(lián)配 對； (2) 將浮動車檢測路網(wǎng)內(nèi)的全部浮動車獲取的實時動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，傳輸至后臺服務(wù)器 進行標(biāo)準(zhǔn)化存儲，后臺服務(wù)器將實時動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器； (3) 智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器將接收到的全部浮動車獲取的實時動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進行地圖匹 配和路徑規(guī)劃處理，按照時間順序分別提取各個浮動車路徑的關(guān)聯(lián)路段信息，計算各個浮 動車在路徑上各個路段的平均出行時間和平均出行速度； (4) 基于歷史數(shù)據(jù)彌補模型和速度-運行指數(shù)模型，智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器對路段平均 出行速度進行校正，并獲取快速路各個路段的實時交通運行指數(shù)； (5) 智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器統(tǒng)計各個匝道所關(guān)聯(lián)路段的交通運行指數(shù)，計算各個匝道的 平均交通運行指數(shù)，并根據(jù)各個匝道的平均交通運行指數(shù)，判定各個匝道關(guān)聯(lián)路段的交通 運行狀態(tài)等級； (6) 智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器根據(jù)各個匝道關(guān)聯(lián)路段的交通運行狀態(tài)等級，構(gòu)建智能交通 誘導(dǎo)模型，并通過誘導(dǎo)屏設(shè)備實時顯示智能交通誘導(dǎo)決策。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法，其特征在于： 步驟（3)中，所述的計算各個浮動車在路徑上各個路段的平均出行時間和平均出行速度， 具體采用以下方法實現(xiàn)： 假設(shè)某輛浮動車在計算周期內(nèi)所經(jīng)過的一系列GPS點，經(jīng)地圖匹配和行車路徑推測后 的具體路徑為{Pi，i= 1，2,. . .，n}，其中，Pi表示該車所經(jīng)過的第i個路段的ID號； 先利用式（1)計算該車通過路段Pi的出行時間：
(1) 其中，心」表示浮動車j在路段P的出行時間，Ad」表示浮動車j在At」時間內(nèi)經(jīng)過 路徑的長度，△ \表示浮動車j前后相鄰兩個上報數(shù)據(jù)的時間差，1 1表示路段P長度； 再利用式（2)計算路段Pi上的平均出行速度vi:
(2) 其中，Vi表示路段Pi的平均出行速度，h表示路段？1上參與計算的浮動車總個數(shù)，當(dāng) 叫等于0,即該路段上沒有GPS數(shù)據(jù)覆蓋時，需要用歷史數(shù)據(jù)彌補模型進行彌補處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法，其特征在于： 步驟（4)中，所述的歷史數(shù)據(jù)彌補模型，具體如下所示： 當(dāng)路段上沒有GPS數(shù)據(jù)覆蓋時，利用式（3)獲得該路段的校正速度信息，
(3) 其中，^表示該路段同一時間段的歷史平均速度，€表示該路段最近一次計算的平均 出行速度，kl為大于0且略小于1的系數(shù)； 當(dāng)路段上有GPS數(shù)據(jù)覆蓋時，先利用式（4)計算當(dāng)前路段的校正速度再利用式（5) 更新該路段最近一次計算的速度€同時利用式（6)更新同一時間段的歷史平均速度K.
其中，k2和k3均為大于0且略小于1的系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法，其特征在于： 步驟⑷中，所述的速度_運行指數(shù)模型，具體如式（7)所示：
在式（7)中，RTPIi表示路段Pi的交通運行指數(shù)；X，y,z,p,m的值是道路交通擁堵感受 優(yōu)化參數(shù)，按照道路等級賦予其參數(shù)值，其初始化參考值如表1所示； 表1路段交通運行指數(shù)模型參數(shù)
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法，其特征在于： 步驟（6)中，所述的智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器根據(jù)各個匝道關(guān)聯(lián)路段的交通運行狀態(tài)等級，構(gòu) 建智能交通誘導(dǎo)模型，并通過誘導(dǎo)屏設(shè)備實時顯示智能交通誘導(dǎo)決策；具體包括以下步 驟： (61)獲取每個匝道所關(guān)聯(lián)路段的交通運行指數(shù)，利用式（8)計算匝道平均交通運行指 數(shù)：
其中，4表示匝道平均交通運行指數(shù)，RTPIi表示當(dāng)前匝道所關(guān)聯(lián)路段的交通運行指 數(shù)；h表示當(dāng)前匝道的編碼，1^表示當(dāng)前匝道所關(guān)聯(lián)的路段總個數(shù)； (2)根據(jù)匝道平均交通運行指數(shù)，判定當(dāng)前匝道所關(guān)聯(lián)道路的交通運行狀態(tài)等級，生成 智能交通誘導(dǎo)方案決策樹數(shù)據(jù)庫，誘導(dǎo)屏設(shè)備通過調(diào)用指令數(shù)據(jù)庫接口服務(wù)對快速路匝道 進行智能交通誘導(dǎo)。
6. -種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)裝置，其特征在于：包括浮動車、用于數(shù)據(jù) 儲存和標(biāo)準(zhǔn)化的后臺服務(wù)器、智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器和誘導(dǎo)屏設(shè)備； 浮動車，其輸出端與后臺服務(wù)器的輸入端相連，后臺服務(wù)器的輸出端與智能誘導(dǎo)處理 服務(wù)器的輸入端相連，智能誘導(dǎo)處理服務(wù)器的輸出端與誘導(dǎo)屏設(shè)備的輸入端相連。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于浮動車的快速路匝道智能誘導(dǎo)方法及裝置。該方法包括下列順序的步驟：在快速路匝道前方設(shè)置誘導(dǎo)屏設(shè)備，進行路段劃分編碼、匝道編碼和誘導(dǎo)屏設(shè)備編碼；將浮動車檢測路網(wǎng)內(nèi)的全部浮動車獲取的實時動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，傳輸至后臺服務(wù)器進行標(biāo)準(zhǔn)化存儲；計算各個浮動車在路徑上各個路段的平均出行時間和平均出行速度；對路段平均出行速度進行校正，并獲取快速路各個路段的實時交通運行指數(shù)；計算各個匝道的平均交通運行指數(shù)，判定各個匝道關(guān)聯(lián)路段的交通運行狀態(tài)等級；構(gòu)建智能交通誘導(dǎo)模型，并通過誘導(dǎo)屏設(shè)備實時顯示智能交通誘導(dǎo)決策。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)快速路匝道智能交通誘導(dǎo)。
【IPC分類】G08G1-09
【公開號】CN104575050
【申請?zhí)枴緾N201510018865
【發(fā)明人】高萬寶, 吳先會, 張廣林, 鄒嬌
【申請人】合肥革綠信息科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月14日