基于浮动车数据的交通分析方法

1、一种基于浮动车数据的交通分析方法，其特征在于：该方法是通 过对道路车速分析、出行起讫点OD分析及车辆出行指标分析，利用了缓冲 区技术、关联校验技术、趋势夹角技术、主被动停车区分技术，数据飘移 过滤技术、进行参数设置的组合分析，结合出租车回报数据的具体情况， 统计出租车出行指标，计算出租车OD矩阵，形成专业化的交通分析系统， 其主要包括：
浮动车数据综合分析模块、出行起讫点OD分析模块及出租车出行综 合指标分析模块，其中：
浮动车数据综合分析模块是利用浮动车数据与交通地理信息系统相 结合，对道路车速状况进行综合统计分析，该模块流程的具体工作步骤是：
步骤1.浮动车原始数据(101)
浮动车原始数据(101)模块的输入输出信号分别与数据完整性校验 (102)、数据有效性校验(103)、标准化处理(104)模块的输出输入信号 相连接；
步骤2.数据处理
数据完整性校验(102)、数据有效性校验(103)、数据标准化(104) 模块的输出信号分别与预处理数据库(105)模块的输入信号相连接；
浮动车原始数据(101)经过数据处理：完整性校验(102)、数据有 效性校验(103)、数据标准化(104)之后存入预处理数据库(105)；
步骤3.预处理数据库与交通地理信息系统信息相结合
预处理数据库(105)模块的输出信号与地理信息匹配(106)模块 的输入信号相连接；具体为：
a)、预处理数据库与交通地理信息系统信息相结合，进行地理属性匹 配；
b)、用缓冲区法、关联校验技术、趋势夹角判别技术
先用缓冲区法，以道路中心线建立缓冲区；缓冲区取值为单向道路宽 度加上全球定位系统GPS精度范围，为5-10米；
再利用缓冲区判断浮动车回报点大致与哪些路段相关；
c)、判断
接着使用关联校验方法判断出同一车辆前后两回报点都与同一路段 相关的情况，利用趋势夹角判别方法对前后两点分属不同路段的情况进行 判别和分析；
d)、归并
当前后两回报点属于同一路段时，将其归并到该路段；当前后两点分 属不同路段时，分为两路段有交点和无交点两种情况，有交点的情况，将 全球定位系统GPS回报数据按权重分配到相关的两条路段上；无交点的， 找出其可能经过的路段，将全球定位系统GPS回报数据赋予相关路段；
步骤4.中间处理数据库(107)
地理信息匹配(106)模块的输出信号与中间处理数据库(107)模块 的输入信号相连接；
在进行路段匹配处理后，在数据库中添加路段的属性表，包括其所属 行政区、交通地带、交通分区、路段名称、起讫路名、道路等级、道路类 型、所属交通走廊信息，形成中间处理数据库(107)；
步骤5.查询数据源选择(108)
中间处理数据库(107)模块的输出信号与查询数据源选择(108)模 块的输入信号相连接；
中间处理数据库进行最终统计查询过程中，首先进行的是查询数据源 选择(108)，数据源选择模块功能有以下几项：
a)、数据来源公司选择
可选择一家公司或几家公司的数据进行统计分析；
b)、日期选择
可选择查询日期范围；
c)、星期几选择
在日期选择的基础上，可按星期几进一步进行细分，可进行工作日 与休息日、周初和周末的比较分析，也可进行一周变化趋势的分析；
d)、时段选择
可选择查询数据的时间段；可进行昼夜、早晚高峰、特殊时段时间 区间的分析比较；
e)、空、重车选择
为有无载客的数据选择，可分析空车、重车不同的出行特征、规律；
f)、组合查询
以上5类选项为交叉组合查询；
步骤6.数据过滤(109)
选择了查询数据源后，将进行数据过滤(109)，过滤模块包括以下五 项：
a)、时间间隔
指浮动车前后两点之间的时间差，当时间间隔过大时回报数据将无法 准确反映道路交通运行的实际状况，所以需要对可用的最大时间间隔进行 限制；
b)、距离间隔
指浮动车前后两点之间的距离差，当距离间隔过大时，前后两点跨越 路段过多，不能准确反映道路交通状况，所以可用最大距离间隔过滤；
c)、停车时间间隔
指车辆速度为0状态持续的时间；停车分两种情况：
第一种是被动停车，车辆遇到交叉口红灯、拥堵、事故情况发生的停车 行为，进行道路状况分析时需要包含这种停车行为；
第二种是主动停车，指驾驶员有目的的停车行为，进行道路状况分析时 需要排除这种停车行为；
所以就需要使用可调整的停车时间间隔来区分这两种停车行为，取值为 至少大于300秒；
d)、停车位移判别
民用的全球定位系统GPS存在精度误差为5-10米，在车辆静止时还 是会产生回报位置漂移的现象，也就是说没有绝对车速为0的状态；
浮动车最小的回报间隔是20秒，将车速小于1.8公里/小时的数据都 认为处于停车状态；则进一步判别是主/被动停车就可以参考停车时间间隔 范围内车辆移动的距离；
当车辆移动距离在全球定位系统GPS飘移范围之内，就可以判断基本 属于主动停车；
当车辆移动距离超出了全球定位系统GPS的飘移范围，就要谨慎的加 以判断，很可能是处于交通拥堵、交通事故所引起的被动停车状态；
e)、速度
所有的道路都有车速上限的限制，当出现浮动车速度远超过道路车速 上限的情况，就可能是全球定位系统GPS回报出现大范围的漂移；
具体进行道路车速状况分析的时候，就需要过滤掉这样大范围漂移的 数据；
考虑到事实上可能出现的短暂超速现象，原则上速度过滤值取道路车 速上限再乘上一个浮动系数；
步骤7.统计查询目标的选择
数据过滤(109)模块的输出信号分别与道路类型选择(110)、区域 选择(111)及交通走廊选择(112)模块的输入信号相连接；
数据过滤后，进行统计查询目标的选择：
道路类型选择(110)分为快速路、主干路、次干路、桥梁隧道，可 选择不同等级和类型的道路进行组合查询；
区域选择(111)可按不同地带、交通分区的组合进行统计目标区域 选择，可进行区域交通状况的整体分析和不同区域之间交通状况的对 比分析；
交通走廊选择(112)可按不同交通走廊，交通通道，进行特殊交通走廊 的交通状况分析，可对重点路段进行更细致的统计分析；
步骤8.道路交通状况分析结果(4)
根据查询数据源选择、过滤条件选择、查询条件选择，系统计算出最 终的道路状况分析结果(4)，其表达形式有电子地图、电子报表两种形式。
2、根据权利要求1所述的基于浮动车数据的交通分析方法，其特征 在于：所述的出行起讫点OD分析模块是将浮动车的预处理数据，转变成按 交通分区统计的出行起讫点信息，该模块流程的具体工作步骤是：
步骤1.浮动车预处理数据库(21)
先从浮动车预处理数据库(21)中读取数据；
步骤2.判断是否同一车辆
浮动车预处理数据库(21)模块的输出信号与是否同一车辆(22)模 块的输入信号相连接；
判断数据是否同一车辆(22)？如果是同一车辆，则进入是否一次出 行(23)模块；如否，则返回浮动车预处理数据库(21)，为进入原始数据 库重新读取；
步骤3.判断是否一次出行
是否同一车辆(22)模块的输出信号与是否一次出行(23)模块的输 入信号相连接；
车辆归类后，按车辆状况可判断数据是否同一次出行(23)？如果是 属于同一次出行，则进入生成出行起讫点信息(24)模块；如否，则返回 浮动车预处理数据库(21)模块；
步骤4.生成出行起讫点信息(24)
是否同一次出行(23)模块的输出信号与生成出行起讫点信息(24) 模块的输入信号相连接；
在得到同一车辆同次出行的数据后，则可得到该车辆该次出行的出发 时间、起点位置、到达时间、终点位置生成出行起讫点信息(24)；
步骤5.生成出行时耗/出行距离出行特征数据(25)
生成出行起讫点信息(24)模块的输出信号与生成出行时耗/出行距离 出行特征数据(25)模块的输入信号相连接；
根据出行起讫点信息并对应浮动车原始数据库的回报记录，可生成出 行时耗/出行距离出行特征数据(25)；
步骤6.出行起讫点OD矩阵分布图表(5)
生成出行时耗/出行距离出行特征数据(25)模块的输出信号与出行起 讫点OD矩阵分布图表(5)模块的输入信号相连接；
将所有出行起讫点及特征数据汇总后，可生成出行起讫点OD矩阵分 布图表(5)。
3、根据权利要求1所述的基于浮动车数据的交通分析方法，其特征在 于：所述的出租车出行综合指标分析模块建立在浮动车出行起讫点OD出 行分析模块基础上，在出行起讫点OD分析模块得到了浮动车OD数据库 (301)后，设置过滤条件(302)过滤掉可能出现的假空驶和假重驶现象， 再计算各类出行指标(303)，该模块流程的具体工作步骤是：
步骤1.浮动车OD数据库(301)
先从浮动车OD数据库(301)中读取数据；
步骤2.设置过滤条件(302)
浮动车OD数据库(301)模块的输出信号与设置过滤条件(302) 模块的输入信号相连接；
步骤3.计算各类出行指标(303)
设置过滤条件(302)模块的输出信号与计算各类出行指标(303)模 块的输入信号相连接；
步骤4.出行原始指标
计算各类出行指标(303)模块的输出信号分别与出行原始指标界面的 各模块工作车辆总数(304)、总车次(305)、重车总车次(306)、空车总 车次(307)、总车公里数(308)、重车公里数(309)、空车公里数(310)、 总出行时间(311)、重车出行时间(312)及空车出行时间(313)模块的 输入信号相连接；
步骤5.出行衍生指标
原始指标界面的各模块工作车辆总数(304)、重车总车次(306)、总 车公里数(308)、重车公里数(309)、空车公里数(310)、总出行时间(311) 及重车出行时间(312)模块的输出信号分别与相应的出行衍生指标界面的 各模块里程利用率(323)、时间利用率(324)、平均每车的服务车次(325)、 平均每车行驶里程(326)、平均每车载客行驶里程(327)、平均乘距(328)、 平均每次载客出行时间(329)、平均每车工作时间(330)及平均每车载客 工作时间(331)模块的输入信号相连接；其界面设置及各模块流程的具体 工作步骤是：
a)、总车公里数(308)和重车公里数(309)模块的输出信号经由重车 公里数/总车公里数(314)组合模块后传输到里程利用率(323)模块；
b)、空车公里数(310)、总出行时间(311)和重车出行时间(312)模 块的输出信号经由重车出行时间/总出行时间(315)组合模块后传输到时间 利用率(324)模块；
c)、工作车辆总数(304)和重车总车次(306)模块的输出信号经由载 重总车次/工作车辆总(316)组合模块后传输到平均每车的服务车次(325) 模块；
d)、工作车辆总数(304)和总车公里数(308)模块的输出信号一路经 由重车时间/工作车辆总数(322)组合模块后传输到平均每车载客工作时间 (331)模块，另一路经由总车公里数/工作车辆总(317)组合模块后传输 到平均每车的行驶里程(326)模块；
e)、工作车辆总数(304)和重车公里数(309)模块的输出信号一路经 由重车时间/工作车辆总数(322)组合模块后传输到平均每车载客工作时间 (331)模块，另一路经由重车公里数/工作车辆总(318)组合模块后传输 到平均每车载客行驶里程(327)模块；
f)、重车总车次(306)和重车公里数(309)模块的输出信号经由重车 距离/重车次数(319)组合模块后传输到平均乘距(328)模块；
g)、重车总车次(306)和重车出行时间(312)模块的输出信号一路经 由重车时间/工作车辆总数(322)组合模块后传输到平均每车载客工作时间 (331)模块，另一路经由重车出行时间/重车次数(320)组合模块后传输 到平均每次载客出行时间(329)模块；
h)、工作车辆总数(304)和总出行时间(311)模块的输出信号经由总 出行时间/工作车辆总(321)组合模块后传输到平均每车工作时间(330) 模块；
i)、工作车辆总数(304)和重车出行时间(312)模块的输出信号经由 重车时间/工作车辆总数(322)组合模块后传输到平均每车载客工作时间 (331)模块。

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