高速公路交通流數據質量檢測方法
2023-05-27 16:12:31
高速公路交通流數據質量檢測方法
【專利摘要】本發明屬於交通流數據處理【技術領域】，具體涉及一種高速公路交通流數據質量檢測方法，包括如下步驟：讀取高速公路微波檢測交通數據序列，包括流量、速度和佔有率；對讀取的數據序列進行平穩性分析，以及速度和流量的關係、流量和佔有率的關係以及佔有率和速度的關係的分析，以及與當前斷面的上下遊斷面的交通流數據的對比分析，判斷交通流數據質量。本發明綜合考慮當前斷面當前時刻的交通流數據特性，當前斷面的不同時刻交通流數據質量狀態以及上下遊交通流特性的影響，算法簡單有效，提高了高速公路交通流數據質量的評價性能，降低了錯誤數據的誤檢率。
【專利說明】高速公路交通流數據質量檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於交通流數據處理【技術領域】，具體涉及一種高速公路交通流數據質量檢 測方法。
【背景技術】
[0002]隨著智能交通系統（ITS,IntelligentTransportationSystem)的發展，交通數 據採集設備的多樣化，採集的交通數據也不斷豐富。然而由於傳輸設備故障、路面交通狀況 和環境因素的異常以及各種信息採集設備的連續性工作特點所引發的間歇性工作故障，都 會使所採集的數據出現錯誤、丟失、不精確以及異常交通狀況引起的交通數據不符合常態 交通規律的情況，如果直接採用有質量問題的數據提供給道路交通應用，必然會導致應用 結果不準確、不可靠的問題。因此，在應用這些交通數據時必須對其進行相應的質量檢測、 評價和控制，高質量的基礎交通數據得出的結果才具有高的可信度，才能正確的反應實際 交通狀況。
[0003] 目前影響數據質量的問題主要包括：缺失的數據、錯誤的數據以及異常交通狀況 下的數據。其中對缺失數據的檢測比較簡單，即在檢測時刻不能得到時間值及該時刻下的 交通數據，則在該時刻缺失數據。對錯誤數據的檢測方法主要有閾值法和交通流理論法，真 實的交通數據符合交通參數時間序列的長期趨勢，即各交通參數均符合一定的閾值範圍， 並符合交通流理論的規律。所以，可通過設定動態或固定閾值，也可根據交通流理論設定一 系列判斷規則，從而判斷是否為錯誤數據。而對異常交通狀態數據檢測方法目前的研究較 少。
【發明內容】
[0004] 有鑑於此，本發明提供一種高速公路交通流數據質量檢測方法，可提高高速公路 交通流數據質量的檢測性能，降低錯誤數據的誤檢率。
[0005] 本發明通過以下技術手段解決上述技術問題：
[0006] 高速公路交通流數據質量檢測方法，包括如下步驟：
[0007] 1)讀取高速公路微波檢測交通數據序列，包括流量、速度和佔有率；
[0008] 2)對讀取的高速公路流量、速度和佔有率數據序列分別進行平穩性分析，若分析 結果為平穩性良好，則判定當前交通流數據為正常，然後轉到步驟6)，否則判定當前交通流 數據為非正常，然後進入步驟3);
[0009] 3)根據速度和流量的關係、流量和佔有率的關係以及佔有率和速度的關係進行判 斷交通數據的質量狀態；不符合預設的關係就判定當前交通流數據的質量狀態為錯誤，然 後轉到步驟6)，否則判定當前交通流數據的為非正常，進入步驟4);
[0010] 4)讀取當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態；
[0011] 5)讀取當前斷面的上下遊斷面的交通流數據，並進行如下處理：
[0012] 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為正常時，如果上下遊斷面的交通流特 性產生了突變，則判定當前交通流數據的質量狀態為異常，然後轉到步驟6)，否則判定當前 交通流數據的質量狀態為待定，然後轉到步驟6);
[0013] 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為異常時，直接判定當前交通流數據的 質量狀態為異常，然後轉到步驟6);
[0014] 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為待定時，如果上下遊斷面的交通流特 性產生了突變，則判定當前交通流數據的質量狀態為異常，轉到步驟6)，否則判定當前交通 流數據的質量狀態為錯誤，然後轉到步驟6);
[0015] 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為錯誤時，直接判定當前交通流數據的 質量狀態為錯誤，然後轉到步驟6);
[0016] 6)保存當前高速公路當前斷面的交通流數據質量狀態到資料庫中；
[0017] 7)判斷當前高速公路交通流數據是否更新，如果有更新，則轉到步驟1)。
[0018] 進一步，所述步驟2)中，首先對高速公路微波檢測交通數據序列進行差分，然後 採用遊程檢驗法對差分後的高速公路微波檢測交通數據序列進行平穩性分析。
[0019] 進一步，所述步驟3)中，所述預設的關係是指：
[0020] 速度和流量開始是成正比例的關係，當達到閾值時，它們的關係開始成反比例；
[0021] 速度和佔有率成反比例關係；
[0022] 佔有率和流量開始是成正比例的關係，當達到閾值時，它們的關係開始成反比例。
[0023] 本發明相對於現有技術具有如下優點：綜合考慮當前斷面當前時刻的交通流數據 特性，當前斷面的不同時刻交通流數據質量狀態以及上下遊交通流特性的影響，算法簡單 有效，提高了高速公路交通流數據質量的檢測性能，降低了錯誤數據的誤檢率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 圖1示出了本發明的流程示意圖；
[0025] 圖2示出了本發明中數據平穩性分析的流程示意圖；
[0026] 圖3不出了 _速公路速度和流量關係圖；
[0027] 圖4不出了 _速公路速度和佔有率關係圖；
[0028] 圖5不出了 _速公路佔有率和流量關係圖。
【具體實施方式】
[0029] 為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明的具體實施方 式作進一步的詳細描述。
[0030] 參見圖1，本實施例的高速公路交通流數據質量檢測方法，包括如下步驟：
[0031] 1)讀取高速公路微波檢測交通數據序列，包括流量、速度和佔有率；高速公路交 通數據欄位定義如表1所示：
[0032] 表1高速公路交通數據欄位定義表
[0033]
【權利要求】
1. 高速公路交通流數據質量檢測方法，其特徵在於：包括如下步驟： 1) 讀取高速公路微波檢測交通數據序列，包括流量、速度和佔有率； 2) 對讀取的高速公路流量、速度和佔有率數據序列分別進行平穩性分析，若分析結果 為平穩性良好，則判定當前交通流數據為正常，然後轉到步驟6)，否則判定當前交通流數據 為非正常，然後進入步驟3); 3) 根據速度和流量的關係、流量和佔有率的關係以及佔有率和速度的關係進行判斷交 通數據的質量狀態；不符合預設的關係就判定當前交通流數據的質量狀態為錯誤，然後轉 到步驟6)，否則判定當前交通流數據的為非正常，進入步驟4); 4) 讀取當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態； 5) 讀取當前斷面的上下遊斷面的交通流數據，並進行如下處理： 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為正常時，如果上下遊斷面的交通流特性產 生了突變，則判定當前交通流數據的質量狀態為異常，然後轉到步驟6)，否則判定當前交通 流數據的質量狀態為待定，然後轉到步驟6); 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為異常時，直接判定當前交通流數據的質量 狀態為異常，然後轉到步驟6); 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為待定時，如果上下遊斷面的交通流特性產 生了突變，則判定當前交通流數據的質量狀態為異常，轉到步驟6)，否則判定當前交通流數 據的質量狀態為錯誤，然後轉到步驟6); 當前斷面前五分鐘的交通流數據質量狀態為錯誤時，直接判定當前交通流數據的質量 狀態為錯誤，然後轉到步驟6); 6) 保存當前高速公路當前斷面的交通流數據質量狀態到資料庫中； 7) 判斷當前高速公路交通流數據是否更新，如果有更新，則轉到步驟1)。
2. 如權利要求1所述的高速公路交通流數據質量檢測方法，其特徵在於：所述步驟2) 中，首先對高速公路微波檢測交通數據序列進行差分，然後採用遊程檢驗法對差分後的高 速公路微波檢測交通數據序列進行平穩性分析。
3. 如權利要求1或2所述的高速公路交通流數據質量檢測方法，其特徵在於：所述步 驟3)中，所述預設的關係是指： 速度和流量開始是成正比例的關係，當達到閾值時，它們的關係開始成反比例； 速度和佔有率成反比例關係； 佔有率和流量開始是成正比例的關係，當達到閾值時，它們的關係開始成反比例。
【文檔編號】G08G1/01GK104318772SQ201410609675
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】孫棣華, 趙敏, 劉衛寧, 鄭林江, 姚明明 申請人:重慶大學