專利名稱：一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及交通信息技術，尤其涉及一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法及裝置。
背景技術：
伴隨城市化進程的加快，居民收入水平的提高，機動車數(shù)量顯著增加，導致城市交通擁堵形勢日益嚴峻，成為困擾城市發(fā)展的難題。交通信息服務作為先進的交通信息系統(tǒng)(ATIS)中的一部分，成為目前解決交通 擁堵問題的主要方法之一。交通信息按照發(fā)布內容的時效性分為兩類，一類是靜態(tài)交通信息，另一類是動態(tài)交通信息。由于靜態(tài)交通信息無法為出行者提供準確、快捷的服務，很難滿足用戶的實時性服務需求。動態(tài)實時交通信息服務對于信息發(fā)布的時效性要求較高，可以為駕駛員提供當天某時刻的信息，實現(xiàn)了交通信息的實時發(fā)布，使駕駛員可以更直接、更快捷地了解前方的道路情況，以便及時調整出行路線。實時交通流信息采集方式有很多種，目前主要有手機、浮動車、微波檢測器、視頻檢測器、地磁感應線圈等，通過檢測設備可以獲得道路交通流的平均速度、旅行時間、排隊長度等交通參數(shù)，通過對交通參數(shù)進一步計算即可獲得用于發(fā)布的交通信息。但是無論哪種采集方式在采集過程中由于建筑物遮擋、通訊短時故障、檢測設備偶然性故障等原因，不可避免的會存在數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象存在，而發(fā)布信息覆蓋的完整性和發(fā)布準確性是評價交通信息服務質量的重要指標，因此對缺失數(shù)據(jù)進行修復對于信息服務提供商來說是一項非常重要的工作。同時，當某條道路實時采集數(shù)據(jù)中由于樣本量太少或者受到其他因素的干擾造成采集值準確性降低時，也需要進行數(shù)據(jù)的校正。目前對交通信息中出現(xiàn)缺失的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)補償?shù)姆椒ㄖ饕獮椋鶕?jù)實時處理生成的交通信息，對路網進行優(yōu)化；對實時處理生成的交通信息進行異常數(shù)據(jù)剔除，得到符合當前交通趨勢的數(shù)據(jù)；根據(jù)得到的實時交通趨勢數(shù)據(jù)從歷史數(shù)據(jù)庫中選取符合該交通趨勢變化的歷史數(shù)據(jù)，作為空缺信息補償?shù)妮o助信息源；根據(jù)輔助信息源及經過優(yōu)化過的路網，以一條空缺路鏈道路為中心構建補償區(qū)域，以區(qū)域為單位對路網中沒有行駛軌跡信息覆蓋到的路鏈進行補償，根據(jù)空缺路鏈的路鏈角色和補償區(qū)域內空缺路鏈數(shù)量確定填補模式，從而完成補償。該方法通過交通參數(shù)的變化趨勢對缺失數(shù)據(jù)進行補償，但是，交通參數(shù)變化趨勢僅代表了交通參數(shù)隨時間變化的曲線變化趨勢，當兩條道路交通參數(shù)的值差異較大時也會出現(xiàn)交通趨勢相似的情況，用這些道路的數(shù)據(jù)進行補償，得到的補償值與真值的差距較大。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法及裝置，以實現(xiàn)實時交通流缺失數(shù)據(jù)的填補、實時數(shù)據(jù)的校正，提高交通信息發(fā)布的完整性和準確性。一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法，包括確定與目標道路相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)；
根據(jù)所述目標道路與所述相關道路之間的回歸系數(shù)，以及所述相關道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，確定所述目標道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，所述回歸系數(shù)根據(jù)所述目標道路與所述相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定。一種交通信息數(shù)據(jù)修復裝置，包括第一數(shù)據(jù)確定單元，用于確定與目標道路相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)；第二數(shù)據(jù)確定單元，用于根據(jù)所述目標道路與所述相關道路之間的回歸系數(shù)，以及所述相關道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，確定所述目標道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，所述回歸系數(shù)根據(jù)所述目標道路與所述相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定。本發(fā)明實施例提供一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法及裝置，確定與目標道路相關性較大的相關道路，根據(jù)目標道路與相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定回歸系數(shù)，當目標道路 實時數(shù)據(jù)缺失或者實時數(shù)據(jù)不準確時，可以通過相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)以及目標道路與該相關道路的回歸系數(shù)確定目標道路的交通信息數(shù)據(jù)，通過該方式確定目標道路當前時段的交通信息數(shù)據(jù)，能夠實現(xiàn)實時交通流缺失數(shù)據(jù)的填補、實時數(shù)據(jù)的校正，同時提高交通信息發(fā)布的完整性和準確性。


圖I為本發(fā)明實施例提供的交通信息數(shù)據(jù)修復方法流程圖I ;圖2為本發(fā)明實施例提供的回歸系數(shù)確定方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)庫建立流程圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)篩選流程圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的時間相關系數(shù)確定方法流程圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的十字交叉路結構示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的根據(jù)時間相關性列表和空間相關性列表確定相關道路的方法流程圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的早高峰時段相關道路交通信息數(shù)據(jù)與目標道路的交通信息數(shù)據(jù)的比較示意圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的早高峰時段通過相關道路確定目標道路交通信息數(shù)據(jù)的相對誤差值；圖10為本發(fā)明實施例提供的全天時段相關道路交通信息數(shù)據(jù)與目標道路的交通信息數(shù)據(jù)的比較示意圖；圖11為本發(fā)明實施例提供的全天時段通過相關道路確定目標道路交通信息數(shù)據(jù)的相對誤差值；圖12為本發(fā)明實施例提供的相關道路I與目標道路的相對誤差直方圖；圖13為本發(fā)明實施例提供的相關道路2與目標道路的相對誤差直方圖；圖14為本發(fā)明實施例提供的交通信息數(shù)據(jù)修復裝置結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法及裝置，確定與目標道路相關性較大的相關道路，根據(jù)目標道路與相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定回歸系數(shù)，當目標道路實時數(shù)據(jù)缺失或者實時數(shù)據(jù)不準確時，可以通過相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)以及目標道路與該相關道路的回歸系數(shù)確定目標道路當前時段的交通信息數(shù)據(jù)，通過該方式確定目標道路的交通信息數(shù)據(jù)，能夠實現(xiàn)實時交通流缺失數(shù)據(jù)的填補、實時數(shù)據(jù)的校正，同時提高交通信息發(fā)布的完整性和準確性。 如圖I所示，本發(fā)明實施例提供的交通信息數(shù)據(jù)修復方法包括步驟S101、確定與目標道路相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)；步驟S102、根據(jù)目標道路與相關道路之間的回歸系數(shù)，以及相關道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，確定目標道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，回歸系數(shù)根據(jù)目標道路與相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定。使用本發(fā)明實施例提供的交通信息數(shù)據(jù)修復方法，需要首先確定與目標道路相關性最大的相關道路。通常，可以預先確定幾個與目標道路相關性較大的相關道路，再在需要獲得目標道路交通信息數(shù)據(jù)時，從中選擇交通信息數(shù)據(jù)準確且與目標道路相關性最大的相關道路。在確定與目標道路相關性最大的相關道路時，可以首先確定與目標道路的時間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成時間相關性列表，其中，時間相關性根據(jù)兩條道路相應時段的速度時間序列確定；再確定與目標道路的空間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成空間相關性列表，其中，空間相關性根據(jù)兩條道路的空間距離和連通性確定；最后，根據(jù)時間相關性列表和空間相關性列表確定與目標道路相關性最大的相關道路。具體的，下面結合圖2對本發(fā)明實施例提供的交通信息數(shù)據(jù)修復方法進行具體說明由于交通流時間序列在時間維和空間維兩方面存在著較強的規(guī)律性，本發(fā)明提出實時交通數(shù)據(jù)修復方法。通過尋找與已知缺失道路時間、空間相關性較強道路的交通信息替代缺失道路的交通信息，實現(xiàn)缺失數(shù)據(jù)的填補；當實時數(shù)據(jù)中由于采集樣本量不足或其他原因造成實時數(shù)據(jù)失真時，失真道路的交通信息可以利用該方法找到相關性較強道路來對失真道路實時數(shù)據(jù)進行校正。在本發(fā)明實施例中，道路是指交通信息發(fā)布的最小單位，當然，在實際應用時，也可以根據(jù)實際情況確定道路的單位。缺失道路和失真道路在這里統(tǒng)稱為問題道路，也就是需要根據(jù)相關道路確定交通信息數(shù)據(jù)的目標道路。如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的較佳的交通信息數(shù)據(jù)修復方法包括步驟S201、將路網中道路按照道路等級(即高速路、快速路、主干道、次干道和支路)和設計時速進行分類，制作空間路網表；步驟S202、通過多個周期、時段的交通流數(shù)據(jù)建立交通流模式數(shù)據(jù)庫；步驟S203、通過對交通流模式數(shù)據(jù)庫中異常數(shù)據(jù)的剔除，為時間相關性分析完成數(shù)據(jù)準備；步驟S204、通過時間相關性算法得到路網中不同道路之間的時間相關系數(shù)，首先確定夾角余弦相似系數(shù)，用于評價空間路網中不同道路同一星期周期同一時段內的交通流時間變化趨勢，然后采用標準化的曼哈頓距離計算各時段各個發(fā)布周期內空間路網中各道路速度的距離，最后綜合夾角余弦相似系數(shù)和標準化曼哈頓距離兩個參數(shù)得到時間相關系數(shù)；
步驟S205、按照時間相關系數(shù)從大到小的順序排序，將時間相關道路寫入道路交通流時間相關性列表中；步驟S206、根據(jù)路網中道路之間的距離計算道路之間的空間相關性，計算目標道路與路網中不同道路的相對距離時，不連通道路的相對距離設定為無窮大。由于交通擁堵和交通事件發(fā)生存在偶然性和隨機性，因此通過時間相關性得到的交通信息的準確性一定程度上也會受到影響，需要考慮道路之間的空間相關關系，地理空間路網的空間相互作用存在著隨距離延伸而不斷衰減的特征；步驟S207、對空間相對距離按照從小到大的順序排序，取排名前nspitial名的道路作為空間相關道路，形成路網中各條道路的空間相關性列表；

步驟S208，根據(jù)時間相關性列表和空間相關性列表，確定設定數(shù)量的相關道路；步驟S209、對目標道路與相關道路交通流時間序列進行回歸分析，建立回歸方程，得到目標道路與相關道路的回歸系數(shù)；步驟S210、將路網中目標道路與相關道路的回歸系數(shù)寫入交通流模式數(shù)據(jù)庫中。一旦目標道路實時交通信息數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺失或失真時，將與之相關道路該時刻的交通信息數(shù)據(jù)與回歸系數(shù)相乘，就可以得到目標道路該時刻的交通信息數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例提供的交通信息修復方法，可以提高路網信息的發(fā)布密度和信息準確性。該方法適用于不同的交通流數(shù)據(jù)采集方式，只要能夠提供路網表、路網道路的旅行速度，即使該條道路多個周期都沒有實時數(shù)據(jù)時，也都可以采用該方法進行數(shù)據(jù)的修復。在步驟S201中，所制作的空間路網表可以在已經編碼的電子地圖的基礎上生成。根據(jù)道路等級和道路設計時速進行路網空間屬性的劃分，道路等級包括高速路、快速路、主干道、次干道和支路等。由于道路的空間形狀、轉彎半徑、所處地理位置不同，會存在同一道路等級下不同道路的設計時速不同的情況，因此在進行空間特性基礎分析時考慮了這一因素。表I為路網表實例。表I路網表
權利要求
1.一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法，其特征在于，包括 確定與目標道路相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述目標道路與所述相關道路之間的回歸系數(shù)，以及所述相關道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，確定所述目標道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，所述回歸系數(shù)根據(jù)所述目標道路與所述相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 確定與目標道路相關性最大的相關道路。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定與目標道路相關性最大的相關道路，具體包括 確定與所述目標道路的時間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成時間相關性列表，所述時間相關性根據(jù)兩條道路相應時段的速度時間序列確定； 確定與所述目標道路的空間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成空間相關性列表，所述空間相關性根據(jù)兩條道路的空間距離和連通性確定； 根據(jù)所述時間相關性列表和所述空間相關性列表確定與目標道路相關性最大的相關道路。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定與所述目標道路的時間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成時間相關性列表，具體包括 對目標道路i和路網中與目標道路i道路等級相同的道路j，確定i、j兩條道路速度時間序列的夾角余弦相似系數(shù)為
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述t時段根據(jù)交通情況以及天氣情況進行設定。
6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定與所述目標道路的空間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成空間相關性列表，具體包括 對目標道路i和路網中與目標道路i道路等級相同的道路j，確定道路i和道路j的最短行駛距離，確定所述最短行駛距離最小的設定數(shù)量的道路記錄在空間相關性列表中。
7.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述時間相關性列表和所述空間相關性列表確定與目標道路相關性最大的相關道路，具體包括 確定時間相關性列表中時間相關系數(shù)最大的a條道路，確定該a條道路中在空間相關性列表中的b條道路為相關道路，a為預先設定的值，b^a； 當a與b不相等時，在所述空間相關性列表中除所述b條道路外的其它道路中，確定a-b條與所述目標道路最短行駛距離最小的道路，當根據(jù)所述空間相關性列表確定出的道路條數(shù)大于a-b時，選擇根據(jù)所述空間相關性列表確定出的道路中，時間相關系數(shù)最大的a~b條道路； 在所述b條道路以及a_b條道路中，確定與目標道路相關性最大的相關道路。
8.—種交通信息數(shù)據(jù)修復裝置，其特征在于，包括 第一數(shù)據(jù)確定單元，用于確定與目標道路相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)； 第二數(shù)據(jù)確定單元，用于根據(jù)所述目標道路與所述相關道路之間的回歸系數(shù)，以及所述相關道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，確定所述目標道路當前的交通信息數(shù)據(jù)，所述回歸系數(shù)根據(jù)所述目標道路與所述相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)確定單元還用于 確定與目標道路相關性最大的相關道路。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)確定單元確定與目標道路相關性最大的相關道路，具體包括 確定與所述目標道路的時間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成時間相關性列表，所述時間相關性根據(jù)兩條道路相應時段的速度時間序列確定； 確定與所述目標道路的空間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成空間相關性列表，所述空間相關性根據(jù)兩條道路的空間距離和連通性確定； 根據(jù)所述時間相關性列表和所述空間相關性列表確定與目標道路相關性最大的相關道路。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)確定單元確定與所述目標道路的時間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成時間相關性列表，具體包括 對目標道路i和路網中與目標道路i道路等級相同的道路j，確定i、j兩條道路速度時間序列的夾角余弦相似系數(shù)為
12.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)確定單元確定與所述目標道路的空間相關性最大的設定數(shù)量的道路，形成空間相關性列表，具體包括 對目標道路i和路網中與目標道路i道路等級相同的道路j，確定道路i和道路j的最短行駛距離，確定所述最短行駛距離最小的設定數(shù)量的道路記錄在空間相關性列表中。
13.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)確定單元根據(jù)所述時間相關性列表和所述空間相關性列表確定與目標道路相關性最大的相關道路，具體包括 確定時間相關性列表中時間相關系數(shù)最大的a條道路，確定該a條道路中在空間相關性列表中的b條道路為相關道路，a為預先設定的值，b^a； 當a與b不相等時，在所述空間相關性列表中除所述b條道路外的其它道路中，確定a-b條與所述目標道路最短行駛距離最小的道路，當根據(jù)所述空間相關性列表確定出的道路條數(shù)大于a-b時，選擇根據(jù)所述空間相關性列表確定出的道路中，時間相關系數(shù)最大的a~b條道路； 在所述b條道路以及a_b條道路中，確定與目標道路相關性最大的相關道路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交通信息數(shù)據(jù)修復方法及裝置，涉及交通信息技術，本發(fā)明實施例首先確定與目標道路相關性較大的相關道路，根據(jù)目標道路與相關道路的歷史交通信息數(shù)據(jù)確定回歸系數(shù)，當目標道路實時數(shù)據(jù)缺失或者實時數(shù)據(jù)不準確時，可以通過相關性最大的相關道路的交通信息數(shù)據(jù)以及目標道路與該相關道路的回歸系數(shù)確定目標道路當前時段的交通信息數(shù)據(jù)，通過該方式確定目標道路的交通信息數(shù)據(jù)，能夠實現(xiàn)實時交通流缺失數(shù)據(jù)的填補、實時數(shù)據(jù)的校正，同時提高交通信息發(fā)布的完整性和準確性。
文檔編號G08G1/01GK102622880SQ201210004829
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者孫立, 李茜, 王貞君 申請人:北京捷易聯(lián)科技有限公司